JP2018166199A - Pseudo white series led device and silicone cap - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、疑似白色系LED装置及びシリコーンキャップに関する。 The present invention relates to a pseudo white LED device and a silicone cap.
青色発光ダイオード(青色LED素子)の青色光をYAG:Ce蛍光体等のYAG系蛍光体で黄色に変換し、青色光と黄色光を混色することにより調色した疑似白色系LED装置が知られている。疑似白色系LED装置においては、青色LEDを封止する透明封止材中にYAG系蛍光体を分散させたり、青色LED素子の発光面を覆うようにYAG系蛍光体を分散させた蛍光体含有シートを配置したりすることによって、青色光の一部を黄色光に変換するような構成が採用されている。 A pseudo white LED device is known in which blue light from a blue light emitting diode (blue LED element) is converted to yellow with a YAG phosphor such as a YAG: Ce phosphor, and the color is adjusted by mixing blue light and yellow light. ing. In the pseudo-white LED device, a phosphor containing YAG phosphor dispersed in a transparent encapsulant that seals the blue LED or YAG phosphor dispersed so as to cover the light emitting surface of the blue LED element is contained. A configuration is adopted in which a part of blue light is converted into yellow light by arranging a sheet.
青色LED装置に含まれる青色LED素子の発光は指向性の高い光であるために、光源が目立ったり、目に対する負担が大きくなったりする等の問題があった。 Since the light emitted from the blue LED element included in the blue LED device is highly directional light, the light source is conspicuous and the burden on the eyes is increased.
青色LED装置にその発光面を覆うようにYAG系蛍光体を含有するシリコーンゴムキャップを被せた疑似白色系LED装置は、既に知られている。例えば、下記特許文献1は、青色LED装置にYAG系蛍光体を含有するシリコーンゴムの成形体であるシリコーンキャップを装着した疑似白色系LED装置を開示する。 A pseudo white LED device in which a blue rubber LED device is covered with a silicone rubber cap containing a YAG phosphor so as to cover its light emitting surface is already known. For example, Patent Document 1 below discloses a pseudo white LED device in which a blue LED device is provided with a silicone cap that is a molded body of silicone rubber containing a YAG phosphor.
従来の青色LED装置にYAG系蛍光体を含有するシリコーンゴムやシリコーン樹脂のようなシリコーンポリマーの成形体であるキャップを装着した疑似白色系LED装置においては、未だ発光の指向性が高いという問題に加えて、青色LED素子の青色光とYAG系蛍光体の黄色の蛍光が色分離して配光角によって色度がばらつく色むらが生じるという問題があった。 In the case of a pseudo white LED device in which a cap that is a molded body of a silicone polymer such as silicone rubber or silicone resin containing a YAG phosphor is added to a conventional blue LED device, the directivity of light emission is still high. In addition, the blue light of the blue LED element and the yellow fluorescence of the YAG-based phosphor are color-separated, resulting in a color unevenness in which the chromaticity varies depending on the light distribution angle.
本発明は、配光角による色度がばらつく色むらを抑制した疑似白色系LED装置及びシリコーンキャップを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a pseudo white LED device and a silicone cap in which unevenness in chromaticity due to a light distribution angle is suppressed.
本発明の一局面は、青色LED素子と青色LED素子を収容する凹部を備えるパッケージ部材と凹部に収容された青色LED素子を封止して発光面を形成する透明樹脂封止材とを備える青色LED装置と、青色LED装置に発光面を覆うように被せられたシリコーンキャップとを備え、シリコーンキャップは、YAG系蛍光体と光拡散材とシリコーンポリマーとを含み、配光角−90〜90°の全範囲において、XYZ表色系の色度座標(x,y)のx値及びy値の色度差がX軸方向とY軸方向との何れも0.06以下になる方向を有する疑似白色系LED装置である。このような疑似白色系LED装置によれば、配光角によって色度差が生じることを抑制した疑似白色系LED装置を得ることができる。 One aspect of the present invention provides a blue LED element, a package member that includes a concave portion that accommodates the blue LED element, and a transparent resin sealing material that seals the blue LED element accommodated in the concave portion to form a light emitting surface. An LED device and a silicone cap that covers the light emitting surface of the blue LED device are provided. The silicone cap includes a YAG phosphor, a light diffusing material, and a silicone polymer, and a light distribution angle of −90 to 90 °. In the entire range, the chromaticity difference between the x value and the y value of the chromaticity coordinates (x, y) of the XYZ color system has a direction in which both the X axis direction and the Y axis direction are 0.06 or less. This is a white LED device. According to such a pseudo white LED device, it is possible to obtain a pseudo white LED device that suppresses the occurrence of a chromaticity difference depending on the light distribution angle.
また、疑似白色系LED装置は、出射光の半値角がX軸方向とY軸方向との何れも135°以上になる方向を有することが光拡散性に優れる点から好ましい。 In addition, in the pseudo white LED device, it is preferable that the half-value angle of the emitted light has a direction in which both the X-axis direction and the Y-axis direction are 135 ° or more from the viewpoint of excellent light diffusibility.
また、シリコーンキャップは、発光面から発せられる光を透過させて出射する出射面を含み、出射面が、平面、凸面、凹面またはそれらの組み合わせによる立体曲面を含むことが、シリコーンキャップの形状によって光拡散性を向上させたり、色むらを抑制したりできる点から好ましい。 In addition, the silicone cap includes an emission surface that transmits and emits light emitted from the light emitting surface, and the emission surface includes a three-dimensional curved surface that is a flat surface, a convex surface, a concave surface, or a combination thereof. This is preferable from the viewpoint that diffusibility can be improved and uneven color can be suppressed.
また、X軸は青色LED装置の長軸方向にあり、Y軸はX軸に直交する軸であり、さらに、X軸とY軸に垂直なZ軸とを含み、出射面がZ軸を含む断面において、X軸上に凹曲線を有し、Y軸上に凸曲線を有するような立体曲面を含み、出射光の半値角がX軸の方向で155°以上、Y軸の方向で185°以上であることが好ましい。 The X axis is in the major axis direction of the blue LED device, the Y axis is an axis orthogonal to the X axis, and further includes the X axis and the Z axis perpendicular to the Y axis, and the emission surface includes the Z axis. In the cross section, it includes a solid curved surface having a concave curve on the X axis and a convex curve on the Y axis, and the half-value angle of the emitted light is 155 ° or more in the X axis direction and 185 ° in the Y axis direction. The above is preferable.
また、X軸は青色LED装置の長軸の方向にあり、Y軸はX軸に直交する軸であり、さらに、出射面が凸面を含み、出射光の半値角がX軸の方向に135°以上で、Y軸の方向に165°以上であることが好ましい。 The X axis is in the direction of the long axis of the blue LED device, the Y axis is an axis orthogonal to the X axis, the exit surface includes a convex surface, and the half-value angle of the emitted light is 135 ° in the X axis direction. As described above, it is preferably 165 ° or more in the Y-axis direction.
また、X軸は青色LED装置の長軸の方向にあり、Y軸はX軸の方向に直交する軸であり、出射面が平面を含む場合、出射光の半値角がX軸の方向で145°以上、Y軸の方向で185°以上であることが好ましい。 Further, the X axis is in the direction of the long axis of the blue LED device, the Y axis is an axis orthogonal to the direction of the X axis, and when the exit surface includes a plane, the half-value angle of the emitted light is 145 in the X axis direction. It is preferably at least 185 ° in the direction of the Y-axis.
また、X軸は青色LED装置の長軸の方向にあり、Y軸はX軸に直交する軸であり、さらに、X軸とY軸に垂直なZ軸とを含み、シリコーンキャップは、発光面に対面する面が平面であり、Z軸上の中央肉厚が0.7〜1.5mmであることが、シリコーンキャップのシート内で光を乱反射させて色を充分に混色させることにより、出射光の色むらを抑制することができる点から好ましい。なお、出射面が平面を含む場合においては平面部の肉厚は中央部と同じである。 The X axis is in the direction of the long axis of the blue LED device, the Y axis is an axis orthogonal to the X axis, and further includes an X axis and a Z axis perpendicular to the Y axis. The surface facing the surface is a flat surface and the central thickness on the Z-axis is 0.7 to 1.5 mm, because light is diffusely reflected in the silicone cap sheet to sufficiently mix the colors. It is preferable from the point which can suppress the color nonuniformity of incident light. In the case where the emission surface includes a flat surface, the thickness of the flat surface portion is the same as that of the central portion.
また、シリコーンポリマー100質量部に対して2〜20質量部の光拡散材を含有することが、光拡散材で充分に光拡散性を向上させることができる点から好ましい。 Moreover, it is preferable from containing the light-diffusion material of 2-20 mass parts with respect to 100 mass parts of silicone polymers from the point which can fully improve light diffusibility with a light-diffusion material.
また、本発明の他の一局面は、青色LED素子と青色LED素子を収容する凹部を備えるパッケージ部材と凹部に収容されたLED素子を封止して発光面を形成する透明樹脂封止材とを備える青色LED装置にその発光面を覆うように被せられる、YAG系蛍光体と光拡散材とシリコーンポリマーとを少なくとも含むシリコーンキャップであって、発光面から発せられる光を透過させて出射する出射面を含み、出射面が、平面,凸面,凹面,またはそれらの組み合わせによる立体曲面を含むシリコーンキャップである。このようなシリコーンキャップを青色LED装置の発光面に被せることにより、配光角によって色度がばらつくような色むらが生じることを抑制した疑似白色系LED装置を得ることができる。 Another aspect of the present invention is a package member including a blue LED element and a concave portion that accommodates the blue LED element, and a transparent resin sealing material that seals the LED element accommodated in the concave portion to form a light emitting surface. A silicon cap including at least a YAG-based phosphor, a light diffusing material, and a silicone polymer, which covers a light emitting surface of a blue LED device including the light emitting device, wherein the light emitted from the light emitting surface is transmitted and emitted. The silicone cap includes a surface, and the exit surface includes a three-dimensional curved surface formed by a flat surface, a convex surface, a concave surface, or a combination thereof. By covering such a silicone cap on the light emitting surface of the blue LED device, it is possible to obtain a pseudo white LED device that suppresses the occurrence of color unevenness in which the chromaticity varies depending on the light distribution angle.
本発明によれば、配光角によって色度差が生じることを抑制した疑似白色系LED装置が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the pseudo | simulation white type | system | group LED device which suppressed that a chromaticity difference arises with a light distribution angle is obtained.
以下、本発明に係る疑似白色系LED装置の実施形態を、図面を参照して説明する。 Embodiments of a pseudo white LED device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、第1の実施形態の疑似白色系LED装置10を説明する模式断面図である。疑似白色系LED装置10は、青色LED装置5の発光面Lをシリコーンキャップ9で覆うように形成された構成体である。青色LED装置5は、青色LED素子2と青色LED素子2を収容する凹部Cを備えるパッケージ部材1と凹部Cに収容された青色LED素子2を封止して発光面Lを形成する透明樹脂封止材4とを備える青色LED装置5とを備える。シリコーンキャップ9は、発光面Lから発せられる光を透過させて出射する出射面Pを含む。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a pseudo white LED device 10 according to the first embodiment. The pseudo white LED device 10 is a structure formed so as to cover the light emitting surface L of the blue LED device 5 with a silicone cap 9. The blue LED device 5 includes a blue LED element 2 and a transparent resin seal that forms a light emitting surface L by sealing the package member 1 including the concave portion C that accommodates the blue LED element 2 and the blue LED element 2 accommodated in the concave portion C. A blue LED device 5 including a stopper 4 is provided. The silicone cap 9 includes an emission surface P that transmits and emits light emitted from the light emitting surface L.
図2は、疑似白色系LED装置10のシリコーンキャップ9の模式図であり、(a)は斜視図、(b)は上面図、(c)は前面図、(d)は右面図である。 2A and 2B are schematic views of the silicone cap 9 of the pseudo white LED device 10, wherein FIG. 2A is a perspective view, FIG. 2B is a top view, FIG. 2C is a front view, and FIG.
図2に示すように、本実施形態のシリコーンキャップ9は、例えば矩形のパッケージ形状の青色LED装置に被せられるための形状を有し、上面から見た場合にX軸方向に相当する長軸方向とX軸方向に直交するY軸方向に相当する短軸方向とを有する。ここで、説明の便宜上、上面から見たパッケージ部材の中心をX軸とY軸の交点を原点とし、原点からX軸とY軸に垂直な方向の軸をZ軸とする。シリコーンキャップがパッケージ部材と接する面に原点を置くことにより、シリコーンキャップのX軸、Y軸、Z軸を定めることができる。そして、シリコーンキャップ9の上面にあたる出射面Pは、Z軸を含む断面において、X軸上に凹曲線を含み、Y軸上に凸曲線を含む立体曲面を含む。このように、立体曲面を含むように形成することにより、光拡散性が向上し、また、配光角によって色度差が生じることが抑制される。 As shown in FIG. 2, the silicone cap 9 of the present embodiment has a shape for covering a blue LED device having a rectangular package shape, for example, and a major axis direction corresponding to the X-axis direction when viewed from the upper surface And a minor axis direction corresponding to the Y axis direction orthogonal to the X axis direction. Here, for convenience of explanation, the center of the package member viewed from the top surface is defined as the intersection of the X axis and the Y axis as the origin, and the axis perpendicular to the X axis and Y axis from the origin is defined as the Z axis. By placing the origin on the surface where the silicone cap contacts the package member, the X-axis, Y-axis, and Z-axis of the silicone cap can be determined. The exit surface P corresponding to the upper surface of the silicone cap 9 includes a solid curved surface including a concave curve on the X axis and a convex curve on the Y axis in a cross section including the Z axis. Thus, by forming so that a solid curved surface may be included, light diffusibility improves and it is suppressed that a chromaticity difference arises with a light distribution angle.
青色LED装置5は、青色LED素子2と、青色LED素子2を収容する凹部Cを備えるパッケージ部材1と、凹部Cに収容された青色LED素子2を封止する透明樹脂封止材4とを備える。凹部Cの内側面には、銀メッキ等の反射膜が形成されていてもよい。青色LED素子2の一方の電極はリード1aに接続され、青色LED素子2の他方の電極は金線3によりワイヤーボンディングされてリード1bに接続されて、各リード1a,1bが外部へ延出されている。このような青色LED装置5においては、透明樹脂封止材4の上面が発光面Lになる。上面から見たパッケージ部材1の形状は、正方形状や長方形状等の矩形状であるが、他の形状であってもよい。青色LED装置5は、青色LED素子の発光の一部を波長変換した光を出射するLED装置を含む。 The blue LED device 5 includes a blue LED element 2, a package member 1 including a concave portion C that accommodates the blue LED element 2, and a transparent resin sealing material 4 that seals the blue LED element 2 accommodated in the concave portion C. Prepare. A reflective film such as silver plating may be formed on the inner surface of the recess C. One electrode of the blue LED element 2 is connected to the lead 1a, the other electrode of the blue LED element 2 is wire-bonded by the gold wire 3 and connected to the lead 1b, and the leads 1a and 1b are extended to the outside. ing. In such a blue LED device 5, the upper surface of the transparent resin sealing material 4 becomes the light emitting surface L. The shape of the package member 1 as viewed from above is a rectangular shape such as a square shape or a rectangular shape, but may be other shapes. The blue LED device 5 includes an LED device that emits light obtained by wavelength-converting part of light emitted from the blue LED element.
青色LED素子2は、420nm〜470nmの青色領域にピーク波長を有する光を発する。そして、透明樹脂封止材4は、凹部Cに収容された青色LED素子2を封止して密封する。透明樹脂封止材を形成する透明樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等が挙げられる。とくにはシリコーン樹脂が、光透過性及び熱による耐黄変性に優れる点から好ましい。 The blue LED element 2 emits light having a peak wavelength in a blue region of 420 nm to 470 nm. And the transparent resin sealing material 4 seals and seals the blue LED element 2 accommodated in the recess C. Examples of the transparent resin forming the transparent resin sealing material include a silicone resin and an epoxy resin. In particular, a silicone resin is preferable because it is excellent in light transmittance and yellowing resistance due to heat.
疑似白色系LED装置10においては、YAG系蛍光体7と光拡散材8とをシリコーンゴムやシリコーン樹脂のようなシリコーンポリマー6に分散させてキャップ状に成形したシリコーンキャップ9により、青色の発光を、疑似白色光を発するように波長変換するように調色されている。シリコーンポリマーは高出力のLED装置を用いた場合であっても、経時的な黄変が抑制される点から好ましい。 In the pseudo white LED device 10, the YAG phosphor 7 and the light diffusing material 8 are dispersed in a silicone polymer 6 such as silicone rubber or silicone resin, and the silicone cap 9 formed into a cap shape emits blue light. The color is converted so as to convert the wavelength so as to emit pseudo white light. Silicone polymers are preferable from the viewpoint that yellowing over time is suppressed even when a high-power LED device is used.
シリコーンキャップ9は、蛍光体として、YAG系蛍光体7を含み、さらに、YAG系蛍光体7の他、目的とする発光色(例えば、昼光色、昼白色、白色、温白色、または電球色等)に併せて、さらに他の蛍光体を含有してもよい。 The silicone cap 9 includes a YAG phosphor 7 as a phosphor. Further, in addition to the YAG phosphor 7, a target emission color (for example, daylight color, day white, white, warm white, or light bulb color) is used. In addition, other phosphors may be contained.
YAG系蛍光体の具体例としては、例えば、Y3−XGdXAl5O12:Ce(0≦x≦3)(YAG:Ca)で表されるようなアルミン酸イットリウム系蛍光物質(YAG系蛍光体)が挙げられる。また、その他の蛍光体としては、例えば、シリケート系緑色蛍光体,アルミネート系緑色蛍光体,β−SiAlON:Eu等のサイアロン系緑色蛍光体等の緑色蛍光体や、窒化物系赤色蛍光体,シリケート系赤色蛍光体,CaAlSiN3:Eu等のカズン系赤色蛍光体,サイアロン系赤色蛍光体、等が挙げられる。 Specific examples of the YAG phosphor include, for example, Y 3 -X Gd X Al 5 O 12 : Ce (0 ≦ x ≦ 3) (YAG: Ca), and an yttrium aluminate phosphor (YAG). System phosphor). Other phosphors include, for example, silicate green phosphors, aluminate green phosphors, green phosphors such as sialon green phosphors such as β-SiAlON: Eu, nitride red phosphors, Examples thereof include a silicate red phosphor, a cousin red phosphor such as CaAlSiN 3 : Eu, a sialon red phosphor, and the like.
光拡散材8は光を乱反射させる粒子である。光拡散材の具体例としては、例えば、炭酸カルシウム,シリカ,酸化チタン,硫化亜鉛,酸化亜鉛,アルミナ,酸化マグネシウム、硫酸バリウム、等の粒子が挙げられる。これらは単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中では、炭酸カルシウムの粒子が光反射性に優れる点から好ましい。光拡散材の粒子径は特に限定されないが、平均粒子径4.0〜6.0μm程度であることが好ましい。なお、平均粒子径は、レーザー光回折法による粒度分布測定における質量平均値D50(又はメジアン径)として求めることができる。 The light diffusing material 8 is particles that diffusely reflect light. Specific examples of the light diffusing material include particles of calcium carbonate, silica, titanium oxide, zinc sulfide, zinc oxide, alumina, magnesium oxide, barium sulfate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, calcium carbonate particles are preferable from the viewpoint of excellent light reflectivity. The particle size of the light diffusing material is not particularly limited, but is preferably about 4.0 to 6.0 μm in average particle size. The average particle size can be determined as a mass average value D 50 in the particle size distribution measurement by laser diffraction method (or median diameter).
シリコーンキャップ9中の光拡散材の含有割合としては、シリコーンポリマー100質量部に対して2〜20質量部、さらには5〜10質量部であることが配光角によって色度差が生じることが抑制される点から好ましい。 The content ratio of the light diffusing material in the silicone cap 9 is 2 to 20 parts by mass, and further 5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silicone polymer. It is preferable from the point of being suppressed.
疑似白色系LED装置10のように、シリコーンキャップの出射面がZ軸を含む断面において、X軸上に凹曲線を有し、Y軸上に凸曲線を有するような立体曲面を含む場合には、出射光の半値角がX軸方向に155°以上、さらには160°以上、その方向と直交するY軸方向に185°以上、さらには、190°以上有するような光拡散性に優れた、配光角によって色度差が生じることが抑制された疑似白色系LED装置が得られる。 When the exit surface of the silicone cap includes a three-dimensional curved surface having a concave curve on the X axis and a convex curve on the Y axis, as in the pseudo white LED device 10 The light diffusibility is excellent such that the half-value angle of the emitted light is 155 ° or more in the X-axis direction, more preferably 160 ° or more, and 185 ° or more in the Y-axis direction perpendicular to the direction, and further 190 ° or more. A pseudo white LED device in which the occurrence of a chromaticity difference due to the light distribution angle is suppressed is obtained.
図3は、第2の実施形態の疑似白色系LED装置20を説明する模式断面図である。疑似白色系LED装置20は、青色LED装置5の発光面をシリコーンキャップ19で覆うように形成された構成体である。青色LED装置5は、疑似白色系LED装置10で用いたものと同様のものである。シリコーンキャップ19は、発光面から発せられる光を透過させて出射する出射面Rを含む。出射面Rは、ドーム状のような凸面を持つ立体曲面を含む。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating the pseudo white LED device 20 according to the second embodiment. The pseudo white LED device 20 is a structure formed so as to cover the light emitting surface of the blue LED device 5 with a silicone cap 19. The blue LED device 5 is the same as that used in the pseudo white LED device 10. The silicone cap 19 includes an emission surface R that transmits and emits light emitted from the light emitting surface. The exit surface R includes a solid curved surface having a convex surface such as a dome shape.
図4は、シリコーンキャップ19の模式図であり、(a)は斜視図、(b)は上面図、(c)は前面図、(d)は右面図である。このように、出射面をドーム状のような凸面の立体曲面に形成することによっても、光拡散性を向上させ、また、配光角によって色度差が生じることを抑制することができる。本実施形態のシリコーンキャップ19は、例えば矩形のパッケージ形状の青色LED装置に被せられるための形状を有し、Z軸を含む断面において、X軸上の凸曲線はY軸上の凸曲線より曲率が小さい曲線を有することが好ましい。 4A and 4B are schematic views of the silicone cap 19, wherein FIG. 4A is a perspective view, FIG. 4B is a top view, FIG. 4C is a front view, and FIG. 4D is a right view. As described above, the light diffusibility can be improved and the occurrence of the chromaticity difference due to the light distribution angle can be suppressed by forming the output surface into a convex three-dimensional curved surface like a dome shape. The silicone cap 19 of this embodiment has a shape for covering a blue LED device having a rectangular package shape, for example, and in a cross section including the Z axis, the convex curve on the X axis is more curved than the convex curve on the Y axis. Preferably has a small curve.
疑似白色系LED装置20のように、シリコーンキャップ19の出射面Rがドーム状のような凸面の立体曲面を含む場合には、出射光の半値角がX軸の方向で135°以上、さらには140°以上、その方向と直交するY軸の方向で165°以上、さらには170°以上になることが好ましい。このような出射光の半値角を有すると、光拡散性に優れ、出射角による色度差の小さい疑似白色系LED装置が得られる。 When the exit surface R of the silicone cap 19 includes a convex three-dimensional curved surface such as a dome like the pseudo white LED device 20, the half-value angle of the emitted light is 135 ° or more in the X-axis direction, It is preferably 140 ° or more and 165 ° or more, more preferably 170 ° or more in the Y-axis direction orthogonal to the direction. By having such a half-value angle of the emitted light, a pseudo white LED device having excellent light diffusibility and a small chromaticity difference due to the emitted angle can be obtained.
図5は、第3の実施形態の疑似白色系LED装置30を説明する模式断面図である。疑似白色系LED装置30は、青色LED装置5の発光面をシリコーンキャップ29で覆うように形成された構成体である。青色LED装置5は、疑似白色系LED装置10で用いたものと同様のものである。シリコーンキャップ29は、発光面から発せられる光を透過させて出射する出射面Qを含む。出射面Qは、従来のシリコーンキャップより大幅に厚く形成されている肉厚シート上の平面である。 FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a pseudo white LED device 30 according to the third embodiment. The pseudo white LED device 30 is a structure formed so as to cover the light emitting surface of the blue LED device 5 with a silicone cap 29. The blue LED device 5 is the same as that used in the pseudo white LED device 10. The silicone cap 29 includes an emission surface Q that transmits and emits light emitted from the light emitting surface. The exit surface Q is a flat surface on a thick sheet that is formed to be significantly thicker than a conventional silicone cap.
図6は、シリコーンキャップ29の模式図であり、(a)は斜視図、(b)は上面図、(c)は前面図、(d)は右面図である。このように、発光面に対面する出射面のあるシリコーンキャップ部分の厚さが大幅に厚く形成されている肉厚のキャップ状とし、その上を平面にすることによっても、光拡散性を向上し、また、色むらを抑制することができる。 6A and 6B are schematic views of the silicone cap 29, where FIG. 6A is a perspective view, FIG. 6B is a top view, FIG. 6C is a front view, and FIG. In this way, the thickness of the silicone cap part with the exit surface facing the light-emitting surface is made to be significantly thicker, and by making it a flat surface, the light diffusibility is also improved. Moreover, color unevenness can be suppressed.
図5に示すように、シリコーンキャップ29の出射面Qにおける肉厚t1(即ち、シリコーンキャップ29のZ軸を含む中央部の入射面(裏面)と出射面間の厚さに同じ)は、LED装置を嵌入する凹部を形成するとともにLED装置の側壁を把持する役目を有する周囲耳部の肉厚t2よりも大幅に厚く形成されている。また、従来の出射面が平面状である平面タイプのシリコーンキャップにおける、出射面を形成する部分の厚さに比べても大幅に厚く形成されている。このように、出射面になる部分の厚みを他の部分の厚みに比べて極めて厚くすることによって、光拡散性が向上し、配光角も広がる。また、配光角によって色度差が生じることも抑制される。図5に示すように、t2に比べてt1が厚いシリコーンキャップ29を用いた場合、シートの内部で光の反射・散乱回数が増加して、混色性や光拡散性がより良好になるとともに、側面からも拡散された光を出射させることができる。それにより、配光角をより大きくすることができる。このように極めて厚く形成した出射面Qを含む部分の厚さt1としては0.7〜1.5mm、さらには0.7〜0.9mmであることが好ましい。また、LED装置の側壁を把持する役目を有する周囲耳部の肉厚t2の厚さに比べて、2〜5倍、さらには、2〜3倍であることが好ましい。t1が厚すぎる場合には、配光角によって色度差が生じやすくなる傾向がある。配光角による色度差は、シリコーンキャップ29の表面及び裏面による反射により、各波長の光に光路長に差が生じて、分光することによると思われる。そのために厚すぎる場合には配光角による色度差が大きくなる傾向がある。なお、従来の出射面が平面タイプのシリコーンキャップは出射面が平面であり、その厚さは、通常、0.25〜0.35mm程度で全体的にほぼ均一な厚さである。また、このタイプの従来のシリコーンキャップの周囲耳部の肉厚t2は0.2〜0.3mm程度である。(尚、図5で用いたZ軸を含む中央部の肉厚t1及び周囲耳部の肉厚t2については、他の形状のシリコーンキャップにおいても相当する位置の寸法として異なる値のt1及びt2が用いられ得る。) As shown in FIG. 5, the thickness t1 of the exit surface Q of the silicone cap 29 (that is, the thickness between the entrance surface (back surface) of the central part including the Z axis of the silicone cap 29 and the exit surface) is the LED. It is formed to be significantly thicker than the thickness t2 of the peripheral ear portion that forms a recess into which the device is inserted and has a function of gripping the side wall of the LED device. Moreover, it is formed much thicker than the thickness of the portion forming the exit surface in the flat type silicone cap in which the conventional exit surface is planar. Thus, by making the thickness of the portion that becomes the exit surface extremely thicker than the thickness of the other portions, the light diffusibility is improved and the light distribution angle is also widened. Further, the occurrence of a chromaticity difference due to the light distribution angle is also suppressed. As shown in FIG. 5, when the silicone cap 29 having a thicker t1 than the t2 is used, the number of times of light reflection / scattering is increased inside the sheet, and the color mixing property and the light diffusibility are further improved. The diffused light can be emitted also from the side surface. Thereby, the light distribution angle can be further increased. The thickness t1 of the portion including the emission surface Q formed extremely thick as described above is preferably 0.7 to 1.5 mm, more preferably 0.7 to 0.9 mm. Moreover, it is 2-5 times compared with the thickness t2 of the surrounding ear | edge part which has a role which hold | grips the side wall of an LED apparatus, Furthermore, it is preferable that it is 2-3 times. When t1 is too thick, there is a tendency that a chromaticity difference is likely to occur depending on the light distribution angle. The chromaticity difference due to the light distribution angle is considered to be due to the difference in the optical path length between the light of each wavelength due to the reflection by the front and back surfaces of the silicone cap 29, and the light is split. Therefore, when it is too thick, the chromaticity difference due to the light distribution angle tends to increase. Note that a conventional silicone cap having a flat emission surface has a flat emission surface, and the thickness thereof is generally about 0.25 to 0.35 mm, and is a substantially uniform thickness as a whole. The thickness t2 of the peripheral ear of this type of conventional silicone cap is about 0.2 to 0.3 mm. (Note that the thickness t1 of the central portion including the Z-axis and the thickness t2 of the peripheral ear used in FIG. 5 have different values of t1 and t2 as dimensions of corresponding positions in other shapes of silicone caps. Can be used.)
疑似白色系LED装置30のように、シリコーンキャップの出射面が極めて厚く形成されている平面を含む場合には、出射光の半値角がX軸方向で145°以上、さらには150°以上、その方向に直交するY軸方向で185°以上、さらには、190°以上有することが好ましく、光拡散性に優れ出射角による色度差の小さい疑似白色系LED装置が得られる。 When the emission surface of the silicone cap includes a plane that is formed to be extremely thick like the pseudo white LED device 30, the half-value angle of the emitted light is 145 ° or more in the X-axis direction, further 150 ° or more, In the Y-axis direction orthogonal to the direction, it is preferably 185 ° or more, more preferably 190 ° or more, and a pseudo white LED device having excellent light diffusibility and a small chromaticity difference due to the emission angle can be obtained.
本実施形態の疑似白色系LED装置10,20,30は、それぞれシリコーンキャップ9,19,29のようにシリコーンキャップの発光面の形状を制御すること、及び、各シリコーンキャップに含まれる光拡散材の含有量の制御の組み合わせにより、後述のように、配光角−90〜90°の全範囲において、XYZ表色系の色度座標(x,y)のx値及びy値の色度差がX軸方向とY軸方向との何れもが0.06以下、好ましく0.05以下になる方向を有するような、広い範囲の配光角の範囲で色度差の小さい、疑似白色系LED装置を実現することができる。 The pseudo white LED devices 10, 20, and 30 of the present embodiment control the shape of the light emitting surface of the silicone cap like the silicone caps 9, 19, and 29, respectively, and the light diffusing material included in each silicone cap. As described later, the chromaticity difference between the x value and the y value of the chromaticity coordinates (x, y) of the XYZ color system in the whole range of the light distribution angle of −90 to 90 ° by the combination control of the content of Is a pseudo white LED having a small chromaticity difference in a wide range of light distribution angles such that the X-axis direction and the Y-axis direction both have a direction of 0.06 or less, preferably 0.05 or less. An apparatus can be realized.
本実施形態の疑似白色系LED装置における発光色は、YAG系蛍光体で調色される例えば、昼光色、昼白色、白色、温白色、または電球色等の色が挙げられる。さらに具体的には、XYZ表色系の色度座標(x,y)において、配光角−90〜90°の全範囲において、x値が0.13〜0.65の範囲、y値が0.07〜0.65の範囲に含まれるものが好ましい。このような疑似白色系LED装置によれば、配光角によって色度差の小さい、色むらが生じることを抑制した疑似白色系LED装置を実現することができる。 The emission color in the pseudo white LED device of the present embodiment includes, for example, a daylight color, a day white color, a white color, a warm white color, or a light bulb color that is toned with a YAG phosphor. More specifically, in the chromaticity coordinates (x, y) of the XYZ color system, the x value is in the range of 0.13 to 0.65 and the y value is in the entire range of the light distribution angle of −90 to 90 °. What is contained in the range of 0.07-0.65 is preferable. According to such a quasi-white LED device, it is possible to realize a quasi-white LED device that has a small chromaticity difference depending on the light distribution angle and suppresses occurrence of color unevenness.
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、本発明の範囲は実施例により何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. The scope of the present invention is not limited by the examples.
[製造例1]
熱硬化性シリコーンゴム100質量部に対して、550nmに蛍光ピーク波長を有するYAG:Ce蛍光体2質量部と光拡散材として平均粒子径5.0μmの炭酸カルシウム20質量部とを混合し、混練機を用いて混練することにより蛍光体含有樹脂組成物を得た。得られた蛍光体含有樹脂組成物を金型内に充填し、165〜170℃で加熱処理して熱硬化させることにより蛍光体含有シートを得た。蛍光体シートには、図2に示したような形状のシリコーンゴムキャップが形成されていた。そして、蛍光体シート中の各シリコーンゴムキャップを切断して個片化することによりシリコーンゴムキャップA2を製造した。シリコーンゴムキャップA2は、上面が縦2.4mm×横1.76mmであり、裏面は平面であり、Z軸を含む中央部の肉厚t1は0.8mm、Z軸及びX軸を含む断面における出射面の曲線の高低差は、0.13mm、周囲耳部の厚さt2は約0.2mmであった。
[Production Example 1]
2 parts by mass of YAG: Ce phosphor having a fluorescence peak wavelength at 550 nm and 20 parts by mass of calcium carbonate having an average particle diameter of 5.0 μm as a light diffusing material are mixed and kneaded with 100 parts by mass of thermosetting silicone rubber. The phosphor-containing resin composition was obtained by kneading using a machine. The obtained phosphor-containing resin composition was filled in a mold, heat-treated at 165 to 170 ° C., and thermally cured to obtain a phosphor-containing sheet. A silicone rubber cap having a shape as shown in FIG. 2 was formed on the phosphor sheet. And each silicone rubber cap in a fluorescent substance sheet was cut | disconnected and separated into pieces, and silicone rubber cap A2 was manufactured. The silicone rubber cap A2 has a top surface of 2.4 mm × width 1.76 mm, a back surface of the silicone rubber cap A2, and a thickness t1 of a central portion including the Z axis is 0.8 mm, in a cross section including the Z axis and the X axis. The height difference of the curve on the exit surface was 0.13 mm, and the thickness t2 of the peripheral ear was about 0.2 mm.
[製造例2]
図4に示したような形状のシリコーンゴムキャップの形状を有する蛍光体含有シートを製造した以外は、製造例1と同様の方法により、シリコーンゴムキャップB2を製造した。シリコーンゴムキャップB2は、上面が縦2.6mm×横1.86mmであり、凸面の裏面は平面であり、Z軸を含む凸面の中央部の肉厚t1は0.8mm、周囲耳部の厚さt2は約0.2mmであった。
[Production Example 2]
A silicone rubber cap B2 was produced in the same manner as in Production Example 1 except that a phosphor-containing sheet having the shape of a silicone rubber cap having the shape shown in FIG. The silicone rubber cap B2 has an upper surface of 2.6 mm in length and 1.86 mm in width, a rear surface of the convex surface is a flat surface, a thickness t1 of the central portion of the convex surface including the Z axis is 0.8 mm, and a thickness of the peripheral ear portion The thickness t2 was about 0.2 mm.
[製造例3]
図6に示したような形状のシリコーンゴムキャップを有する蛍光体含有シートを製造した以外は、製造例1と同様の方法により、シリコーンゴムキャップC2を製造した。シリコーンゴムキャップC2は、上面が縦2.4mm×横1.76mmであり、平面形状の出射面を有し、Z軸を含む中央部の肉厚t1は0.8mmであり、周囲耳部の厚さt2は約0.2mmであった。
[Production Example 3]
A silicone rubber cap C2 was produced in the same manner as in Production Example 1 except that a phosphor-containing sheet having a silicone rubber cap having a shape as shown in FIG. The silicone rubber cap C2 has an upper surface of 2.4 mm long × 1.76 mm wide, a flat emission surface, a thickness t1 of the central portion including the Z axis is 0.8 mm, The thickness t2 was about 0.2 mm.
[製造例4〜6]
製造例1〜3において、炭酸カルシウム20質量部を混合した代わりに、炭酸カルシウム10質量部を混合した以外は同様にして、それぞれ、シリコーンゴムキャップA1、シリコーンゴムキャップB1、及びシリコーンゴムキャップC1を製造した。
[Production Examples 4 to 6]
In Production Examples 1 to 3, instead of mixing 20 parts by mass of calcium carbonate, silicone rubber cap A1, silicone rubber cap B1, and silicone rubber cap C1 were respectively prepared except that 10 parts by mass of calcium carbonate was mixed. Manufactured.
[製造例7〜9]
製造例1〜3において、 炭酸カルシウム20質量部を混合した代わりに、炭酸カルシウムを配合しなかった以外は同様にして、それぞれ、シリコーンゴムキャップA0、シリコーンゴムキャップB0、及びシリコーンゴムキャップC0を製造した。
[Production Examples 7 to 9]
In Production Examples 1 to 3, silicone rubber cap A0, silicone rubber cap B0, and silicone rubber cap C0 were produced in the same manner except that calcium carbonate was not added instead of mixing 20 parts by mass of calcium carbonate. did.
[製造例10]
シリコーンゴムキャップC0の出射面のZ軸を含む中央部の肉厚0.8mmを、肉厚0.3mmに変更した以外は同様の形状のシリコーンゴムキャップの形状を含む、炭酸カルシウム0質量部である蛍光体含有キャップシートを製造した以外は、製造例1と同様の方法により、出射面が平面である従来の平面タイプに相当するシリコーンゴムキャップD0を製造した。
[Production Example 10]
With 0 parts by mass of calcium carbonate including the shape of a silicone rubber cap having the same shape except that the thickness of 0.8 mm at the center including the Z-axis of the exit surface of the silicone rubber cap C0 is changed to 0.3 mm. Except for producing a certain phosphor-containing cap sheet, a silicone rubber cap D0 corresponding to a conventional flat type having a flat emission surface was produced by the same method as in Production Example 1.
[製造例11]
シリコーンゴムキャップC2のZ軸を含む中央部の肉厚0.8mmを肉厚0.3mmに変更した以外は同様の形状のシリコーンゴムキャップの形状を含む、炭酸カルシウム20質量部である蛍光体含有シートを製造した以外は、製造例1と同様の方法により、出射面が平面である従来の平面タイプに相当するシリコーンゴムキャップD2を製造した。
[Production Example 11]
A phosphor containing 20 parts by mass of calcium carbonate, including the shape of a silicone rubber cap having the same shape except that the thickness of 0.8 mm at the center including the Z-axis of the silicone rubber cap C2 is changed to 0.3 mm. A silicone rubber cap D2 corresponding to a conventional flat type having a flat emission surface was produced by the same method as in Production Example 1 except that the sheet was produced.
[実施例1〜6、比較例1〜5]
2.2×1.4×0.7(mm)の上面長方形のパッケージ寸法で、色度座標xy(0.133,0.075)の表面実装型の青色LED装置(日亜化学工業(株)製のNESB146A)を準備した。そして、製造例1〜11で得られた各シリコーンゴムキャップA2〜C2、A1〜C1、A0〜C0、D0、D2のそれぞれを、青色LED装置にその発光面を覆うように被せ、シリコーン系接着剤を介して接着することにより、疑似白色系LED装置を製造した。そして、各疑似白色系LED装置について、以下の方法により、配光角、配光色度を測定した。なお、シリコーンゴムキャップA2,A1,B2,B1,C2及びC1を用いたものがそれぞれ実施例1〜6であり、シリコーンゴムキャップD0、D2、A0、B0、及びC0を用いたものがそれぞれ比較例1〜6である。結果を表1及び図7〜図17に示す。
[Examples 1-6, Comparative Examples 1-5]
A surface-mounted blue LED device (Nichia Corporation) with a rectangular package size of 2.2 x 1.4 x 0.7 (mm) and chromaticity coordinates xy (0.133, 0.075) ) NESB146A) manufactured by Then, each of the silicone rubber caps A2 to C2, A1 to C1, A0 to C0, D0, and D2 obtained in Production Examples 1 to 11 is covered with a blue LED device so as to cover the light emitting surface, and silicone-based adhesion is performed. A pseudo white LED device was manufactured by bonding via an agent. And about each pseudo white LED device, the light distribution angle and the light distribution chromaticity were measured with the following method. Examples using silicone rubber caps A2, A1, B2, B1, C2 and C1 are Examples 1 to 6, respectively, and those using silicone rubber caps D0, D2, A0, B0 and C0 are respectively compared. Examples 1-6. The results are shown in Table 1 and FIGS.
[配光角による色度差の測定]
各疑似白色系LED装置に20mAに設定した電流を流し、暗箱内で発光させ、分光器に接続された受光ファイバーを用いて測定した。そして、x値、y値のそれぞれについて、−90〜90°の範囲の配光角における色度を測定した。そして、x値、y値のそれぞれについて最大値から最小値を引いた値を色度差とした。なお、色度は長方形のパッケージの中心に対してX軸とY軸のそれぞれの方向について測定し、X軸色度差、Y軸の色度差を求め、X軸とY軸の色度差をx値、y値のそれぞれについて算出した。X軸とY軸のそれぞれの方向における測定は、極性であるカソード側を右側とし点灯治具にセットを行い、図2、図4及び図6に示されるX軸及びY軸の表記において、X軸においては「X軸」と記載されていない側から「X軸」と記載されている側に向けて(−90°から90°に向けて)測定を行い、Y軸においては「Y軸」と記載されていない側から「Y軸」と記載されている側に向けて(90°から−90°に向けて)測定を行った。
[Measurement of chromaticity difference by light distribution angle]
A current set to 20 mA was passed through each pseudo white LED device, light was emitted in a dark box, and measurement was performed using a receiving optical fiber connected to a spectroscope. Then, for each of the x value and the y value, the chromaticity at a light distribution angle in the range of −90 to 90 ° was measured. A value obtained by subtracting the minimum value from the maximum value for each of the x value and the y value was defined as the chromaticity difference. The chromaticity is measured in each of the X-axis and Y-axis directions with respect to the center of the rectangular package, and the X-axis chromaticity difference and the Y-axis chromaticity difference are obtained. Was calculated for each of the x and y values. The measurement in each direction of the X axis and the Y axis is performed by setting the cathode side of the polarity on the right side and setting the lighting jig. In the notation of the X axis and the Y axis shown in FIGS. In the axis, measurement is performed from the side not described as “X-axis” to the side described as “X-axis” (from −90 ° to 90 °), and in the Y-axis, “Y-axis” is measured. Measurement was performed from the side not described as “Y axis” toward the side described as “Y axis” (from 90 ° to −90 °).
[半値角の測定]
各疑似白色系LED装置に20mAに設定した電流を流し、暗箱内で発光させ、分光器に接続された受光ファイバーを用いて測定した。そして、−100〜100°の範囲において発光強度を測定した。なお、発光強度の測定は、上面長方形のパッケージの中心にZ軸を合わせ、長辺に平行にX軸、短辺に平行にY軸を取り、この三軸は互いに直交するとともにXY軸をシリコーンゴムキャップの裏面に合わせ、その交点に対するX軸とY軸のそれぞれの方向について測定した。X軸とY軸のそれぞれの方向における測定は、極性であるカソード側を右側とし点灯治具にセットを行い、図2、図4及び図6に示されるX軸及びY軸の表記において、X軸においては「X軸」と記載されていない側から「X軸」と記載されている側に向けて(−90°から90°に向けて)測定を行い、Y軸においては「Y軸」と記載されていない側から「Y軸」と記載されている側に向けて(90°から−90°に向けて)測定を行った。
[Measurement of half-value angle]
A current set to 20 mA was passed through each pseudo white LED device, light was emitted in a dark box, and measurement was performed using a receiving optical fiber connected to a spectroscope. And the emitted light intensity was measured in the range of -100-100 degrees. The light emission intensity is measured by aligning the Z-axis with the center of the top rectangular package, taking the X-axis parallel to the long side and the Y-axis parallel to the short side. These three axes are orthogonal to each other and the XY axis is silicone. In accordance with the back surface of the rubber cap, the X axis and Y axis directions with respect to the intersection were measured. The measurement in each direction of the X axis and the Y axis is performed by setting the cathode side of the polarity on the right side and setting the lighting jig. In the notation of the X axis and the Y axis shown in FIGS. In the axis, measurement is performed from the side not described as “X-axis” to the side described as “X-axis” (from −90 ° to 90 °), and in the Y-axis, “Y-axis” is measured. Measurement was performed from the side not described as “Y axis” toward the side described as “Y axis” (from 90 ° to −90 °).
表1の結果から、実施例1〜2のようにシリコーンゴムキャップの出射面をZ軸を含む断面において、X軸上に凹曲線を有し、Y軸上に凸曲線を有する立体曲面にしたり、実施例3〜4のように出射面をドーム状の立体曲面にしたり、実施例5〜6のように出射面を肉厚にし、光拡散材を所定量配合することにより、配光角−90〜90°の全範囲において、XYZ表色系の色度座標(x,y)のx値及びy値の色度差が何れも0.06以下であり、配光角による色度差が抑制された疑似白色系LED装置が得られた。一方、出射面が比較例1、2で得られた疑似白色系LED装置は、x値及びy値の色度差が実施例1〜6より大きい値であり、配光角による色度差が大きい疑似白色系LED発光となった。また、比較例3、4,5のようにZ軸を含む断面において、X軸に凹曲線を有し、Y軸に凸曲線を有する立体曲面にしたり、ドーム状の立体曲面にしたり、平面肉厚にしたりしても、光拡散材を配合しなかった場合には、配光角による色度差が抑制されなかった。 From the results in Table 1, the exit surface of the silicone rubber cap is a three-dimensional curved surface having a concave curve on the X axis and a convex curve on the Y axis in the cross section including the Z axis as in Examples 1-2. As shown in Examples 3 to 4, the exit surface is formed into a dome-shaped solid curved surface, or the exit surface is made thick as in Examples 5 to 6, and a predetermined amount of light diffusing material is blended, thereby providing a light distribution angle − In the entire range of 90 to 90 °, the chromaticity difference between the x value and the y value of the chromaticity coordinates (x, y) of the XYZ color system is 0.06 or less, and the chromaticity difference due to the light distribution angle is A suppressed pseudo-white LED device was obtained. On the other hand, the quasi-white LED device in which the emission surface is obtained in Comparative Examples 1 and 2 has a chromaticity difference between the x value and the y value larger than those in Examples 1 to 6, and the chromaticity difference due to the light distribution angle is small. A large pseudo white LED was emitted. Further, in the cross section including the Z-axis as in Comparative Examples 3, 4 and 5, a solid curved surface having a concave curve on the X-axis and a convex curve on the Y-axis, a dome-shaped solid curved surface, Even when the thickness was increased, when the light diffusing material was not blended, the chromaticity difference due to the light distribution angle was not suppressed.
1 パッケージ部材
1a,1b リード
2 青色LED素子
3 金線
4 透明樹脂封止材
5 青色LED装置
6 シリコーン
7 YAG系蛍光体
8 光拡散材
9,19,29 シリコーンキャップ
10,20,30 疑似白色系LED装置
C 凹部
P,R,Q 出射面
L 発光面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Package member 1a, 1b Lead 2 Blue LED element 3 Gold wire 4 Transparent resin sealing material 5 Blue LED device 6 Silicone 7 YAG type phosphor 8 Light diffusing material 9, 19, 29 Silicone cap 10, 20, 30 Pseudo white type LED device C Recess P, R, Q Emission surface L Emission surface
本発明は、疑似白色系LED装置及びシリコーンキャップに関する。 The present invention relates to a pseudo white LED device and a silicone cap.
青色発光ダイオード(青色LED素子)の青色光をYAG:Ce蛍光体等のYAG系蛍光体で黄色に変換し、青色光と黄色光を混色することにより調色した疑似白色系LED装置が知られている。疑似白色系LED装置においては、青色LEDを封止する透明封止材中にYAG系蛍光体を分散させたり、青色LED素子の発光面を覆うようにYAG系蛍光体を分散させた蛍光体含有シートを配置したりすることによって、青色光の一部を黄色光に変換するような構成が採用されている。 A pseudo white LED device is known in which blue light from a blue light emitting diode (blue LED element) is converted to yellow with a YAG phosphor such as a YAG: Ce phosphor, and the color is adjusted by mixing blue light and yellow light. ing. In the pseudo-white LED device, a phosphor containing YAG phosphor dispersed in a transparent encapsulant that seals the blue LED or YAG phosphor dispersed so as to cover the light emitting surface of the blue LED element is contained. A configuration is adopted in which a part of blue light is converted into yellow light by arranging a sheet.
青色LED装置に含まれる青色LED素子の発光は指向性の高い光であるために、光源が目立ったり、目に対する負担が大きくなったりする等の問題があった。 Since the light emitted from the blue LED element included in the blue LED device is highly directional light, the light source is conspicuous and the burden on the eyes is increased.
青色LED装置にその発光面を覆うようにYAG系蛍光体を含有するシリコーンゴムキャップを被せた疑似白色系LED装置は、既に知られている。例えば、下記特許文献1は、青色LED装置にYAG系蛍光体を含有するシリコーンゴムの成形体であるシリコーンキャップを装着した疑似白色系LED装置を開示する。 A pseudo white LED device in which a blue rubber LED device is covered with a silicone rubber cap containing a YAG phosphor so as to cover its light emitting surface is already known. For example, Patent Document 1 below discloses a pseudo white LED device in which a blue LED device is provided with a silicone cap that is a molded body of silicone rubber containing a YAG phosphor.
従来の青色LED装置にYAG系蛍光体を含有するシリコーンゴムやシリコーン樹脂のようなシリコーンポリマーの成形体であるキャップを装着した疑似白色系LED装置においては、未だ発光の指向性が高いという問題に加えて、青色LED素子の青色光とYAG系蛍光体の黄色の蛍光が色分離して配光角によって色度がばらつく色むらが生じるという問題があった。 In the case of a pseudo white LED device in which a cap that is a molded body of a silicone polymer such as silicone rubber or silicone resin containing a YAG phosphor is added to a conventional blue LED device, the directivity of light emission is still high. In addition, the blue light of the blue LED element and the yellow fluorescence of the YAG-based phosphor are color-separated, resulting in a color unevenness in which the chromaticity varies depending on the light distribution angle.
本発明は、配光角による色度がばらつく色むらを抑制した疑似白色系LED装置及びシリコーンキャップを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a pseudo white LED device and a silicone cap in which unevenness in chromaticity due to a light distribution angle is suppressed.
本発明の一局面は、青色LED素子と、青色LED素子を収容する凹部を備える上面視したときに矩形のパッケージ部材と、凹部に収容された青色LED素子を封止して発光面を形成する透明樹脂封止材と、を備える青色LED装置、及び、青色LED装置に発光面を覆うように被せられたシリコーンキャップを備え、シリコーンキャップは、発光面を覆う出射面領域を有し、出射面領域は厚さ0.7〜1.5mmの厚肉部を少なくとも含み、シリコーンキャップは、YAG系蛍光体と光拡散材とシリコーンポリマーとを含み、シリコーンポリマー100質量部に対して2〜20質量部の前記光拡散材を含有し、発光面上で矩形の中心を原点とし、矩形の長径方向にX軸、短径方向にX軸と直交するY軸を設定し、X軸とY軸に直交する方向を軸をZ軸とした場合、Z軸の正方向を配光角0°とした場合、X軸の方向とY軸の方向の何れにおいても配光角−90〜90°の全範囲において、XYZ表色系の色度座標(x,y)のx値の最大値と最小値との差及びy値の最大値と最小値との差が、何れも0.06以下であり、出射光がX軸の方向とY軸の方向の何れにおいても135°以上である半値角を有する疑似白色系LED装置である。このような疑似白色系LED装置によれば、配光角によって色度差が生じることを抑制した疑似白色系LED装置を得ることができる。肉厚が0.7〜1.5mmの厚肉部を有することにより、シリコーンキャップのシート内で光を乱反射させて色を充分に混色させることにより、出射光の色むらを抑制することができる。なお、出射面が平面を含む場合においては肉厚は均一である。また、シリコーンポリマー100質量部に対して2〜20質量部の光拡散材を含有することが、光拡散材で充分に光拡散性を向上させることができる。 One aspect of the invention, a blue LED element, a rectangular package member when viewed from the top Ru with a recess for accommodating the blue LED element, sealing the blue LED element housed in the recess emission blue LED equipment comprising a transparent resin encapsulant to form a surface, the, and, equipped with a silicone cap that is put to cover the light emitting surface to blue LED device, the silicone cap, emission surface covering the light emitting surface The exit surface region includes at least a thick portion having a thickness of 0.7 to 1.5 mm, and the silicone cap includes a YAG phosphor, a light diffusing material, and a silicone polymer, and 100 parts by mass of the silicone polymer. 2-20 parts by mass of the light diffusing material with respect to the light emitting surface, the origin of which is the center of the rectangle, the X axis in the major axis direction of the rectangle, and the Y axis perpendicular to the X axis in the minor axis direction are set. , The direction perpendicular to the X and Y axes When the Z axis is the Z axis, the positive direction of the Z axis is the light distribution angle of 0 °, the X axis and the Y axis direction both in the light distribution angle of −90 to 90 °, the difference between the maximum value and the minimum value of Sa及 beauty y value between the maximum value and the minimum value of the x values of the XYZ color system chromaticity coordinates (x, y), nothing Re also be under 0.06 or less , the emitted light is white LED device pseudo- having half angle is 135 ° or more in either direction of the direction and the Y-axis of the X-axis. According to such a pseudo white LED device, it is possible to obtain a pseudo white LED device that suppresses the occurrence of a chromaticity difference depending on the light distribution angle . By having a thick portion with a wall thickness of 0.7 to 1.5 mm, uneven color of the emitted light can be suppressed by causing light to diffusely reflect within the silicone cap sheet to sufficiently mix the colors. . Note that the thickness is uniform when the emission surface includes a flat surface. Moreover, containing 2-20 mass parts of light diffusing material with respect to 100 mass parts of silicone polymer can fully improve light diffusibility with a light diffusing material.
また、シリコーンキャップは、出射面領域の周囲にパッケージ部材の側面に当接する周辺領域を有し、周辺領域の厚さt2が出射面領域のZ軸上の厚さt1の1/5〜1/2であることが好ましい。 The silicone cap has a peripheral region that abuts the side surface of the package member around the emission surface region, and the thickness t2 of the peripheral region is 1/5 to 1/1 of the thickness t1 of the output surface region on the Z axis. 2 is preferable.
また、出射面領域が、平面、凸面、凹面またはそれらの組み合わせによる立体曲面を含むことが、シリコーンキャップの形状によって光拡散性を向上させたり、色むらを抑制したりできる点から好ましい。 Further, out morphism surface area, planar, convex, include a concave or solid surfaces by a combination thereof, or to improve a light diffusing property by the shape of the silicone cap, from the viewpoint of color unevenness may or suppressed.
また、出射面領域が、Z軸を含む断面において、X軸上に凹曲線を有し、Y軸上に凸曲線を有するような立体曲面を含み、出射光がX軸の方向で155°以上、Y軸の方向で185°以上である半値角を有することが好ましい。 Further, out morphism surface area, in a cross-section including the Z-axis, has a concave curve on the X-axis, it comprises a three-dimensional curved surface having a convex curve on the Y axis, outgoing light 155 ° in the direction of the X axis above, and this having a der Ru half angle 185 ° or more in the direction of the Y axis are preferred.
また、出射面領域が凸面を含み、出射光がX軸の方向で135°以上で、Y軸方向で165°以上である半値角を有することが好ましい。 Further, out morphism surface region comprises a convex surface, at 1 35 ° or more in the way direction outgoing light of the X axis, and this having a half-value angle is 1 65 ° or more in the Y-axis direction is preferable.
また、出射面領域が平面を含み、出射光がX軸方向で145°以上、Y軸方向で185°以上である半値角を有することが好ましい。 Further, out morphism surface region comprises a planar emitted light is X-axis Direction with 145 ° or more, and preferably this has a Der Ru half angle 185 ° or more Y-axis Direction.
また、本発明の他の一局面は、青色LED素子と青色LED素子を収容する凹部を備える上面視したときに矩形のパッケージ部材と凹部に収容されたLED素子を封止して発光面を形成する透明樹脂封止材とを備える青色LED装置の、発光面を覆うように被せられる、YAG系蛍光体と光拡散材とシリコーンポリマーとを少なくとも含むシリコーンキャップであって、発光面から発せられる光を透過させて出射する出射面領域を含み、出射面領域は厚さ0.7〜1.5mmの厚肉部を少なくとも含み、シリコーンポリマー100質量部に対して2〜20質量部の前記光拡散材を含有し、出射面領域が、平面,凸面,凹面,またはそれらの組み合わせによる立体曲面を含むシリコーンキャップである。このようなシリコーンキャップを青色LED装置の発光面に被せることにより、配光角によって色度がばらつくような色むらが生じることを抑制した疑似白色系LED装置を得ることができる。 Further, another aspect of the present invention, the light emitting surface of the LED element housed in a rectangular package member and the recess is sealed when viewed Ru with a recess for accommodating the blue LED element and the blue LED element the blue LED equipment and a transparent resin encapsulant to form, is put to cover the light emission surface, and at least including silicone cap and a silicone polymer YAG phosphor and a light diffusion material, the light emitting surface look including an emission surface area of not transmit light emitted by emanating from exit surface region comprises at least the thick portion of the thick 0.7 to 1.5 mm, 2 to 20 mass relative to 100 parts by weight of silicone polymer containing the light diffusion material parts, out morphism surface region is a silicone cap that includes planar, convex, concave or solid surfaces by combinations thereof. By covering such a silicone cap on the light emitting surface of the blue LED device, it is possible to obtain a pseudo white LED device that suppresses the occurrence of color unevenness in which the chromaticity varies depending on the light distribution angle.
また、発光面上で矩形の中心を原点とし、矩形の長径方向にX軸、短径方向にX軸と直交するY軸を設定し、X軸とY軸に直交する軸をZ軸とした場合、出射面領域の周囲にパッケージ部材の側面に当接する周辺領域を有し、周辺領域の厚さt2が出射面領域のZ軸上の厚さt1の1/5〜1/2であることが好ましい。 The center of the rectangle on the light emitting surface is the origin, the X axis is set in the major axis direction of the rectangle, the Y axis perpendicular to the X axis is set in the minor axis direction, and the axis orthogonal to the X axis and the Y axis is set as the Z axis. In this case, there is a peripheral region in contact with the side surface of the package member around the exit surface region, and the thickness t2 of the peripheral region is 1/5 to 1/2 of the thickness t1 on the Z axis of the exit surface region. Is preferred.
本発明によれば、配光角によって色度差が生じることを抑制した疑似白色系LED装置が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the pseudo | simulation white type | system | group LED device which suppressed that a chromaticity difference arises with a light distribution angle is obtained.
以下、本発明に係る疑似白色系LED装置の実施形態を、図面を参照して説明する。 Embodiments of a pseudo white LED device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、第1の実施形態の疑似白色系LED装置10を説明する模式断面図である。疑似白色系LED装置10は、青色LED装置5の発光面Lをシリコーンキャップ9で覆うように形成された構成体である。青色LED装置5は、青色LED素子2と青色LED素子2を収容する凹部Cを備えるパッケージ部材1と凹部Cに収容された青色LED素子2を封止して発光面Lを形成する透明樹脂封止材4とを備える青色LED装置5とを備える。シリコーンキャップ9は、発光面Lから発せられる光を透過させて出射する出射面Pを含む。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a pseudo white LED device 10 according to the first embodiment. The pseudo white LED device 10 is a structure formed so as to cover the light emitting surface L of the blue LED device 5 with a silicone cap 9. The blue LED device 5 includes a blue LED element 2 and a transparent resin seal that forms a light emitting surface L by sealing the package member 1 including the concave portion C that accommodates the blue LED element 2 and the blue LED element 2 accommodated in the concave portion C. A blue LED device 5 including a stopper 4 is provided. The silicone cap 9 includes an emission surface P that transmits and emits light emitted from the light emitting surface L.
図2は、疑似白色系LED装置10のシリコーンキャップ9の模式図であり、(a)は斜視図、(b)は上面図、(c)は前面図、(d)は右面図である。 2A and 2B are schematic views of the silicone cap 9 of the pseudo white LED device 10, wherein FIG. 2A is a perspective view, FIG. 2B is a top view, FIG. 2C is a front view, and FIG.
図2に示すように、本実施形態のシリコーンキャップ9は、上面視したときに矩形のパッケージ形状の青色LED装置に被せられるための形状を有し、上面から見た場合に矩形の中心を原点とし、X軸方向に相当する長径方向とX軸方向に直交するY軸方向に相当する短径方向とを有する。ここで、説明の便宜上、上面から見たパッケージ部材の中心をX軸とY軸の交点を原点とし、原点からX軸とY軸に垂直な方向の軸をZ軸とする。シリコーンキャップがパッケージ部材と接する面に原点を置くことにより、シリコーンキャップのX軸、Y軸、Z軸を定めることができる。そして、シリコーンキャップ9の上面にあたる出射面Pは、Z軸を含む断面において、X軸上に凹曲線を含み、Y軸上に凸曲線を含む立体曲面を含む。このように、立体曲面を含むように形成することにより、光拡散性が向上し、また、配光角によって色度差が生じることが抑制される。 As shown in FIG. 2, the silicone cap 9 in this embodiment has a shape to be put on a blue LED device of rectangle package shape when viewed from above, a rectangular center when viewed from above the origin, having a minor radius direction countercurrent Metropolitan corresponding to the Y-axis direction perpendicular to the major axis direction and the X-axis direction corresponding to the X-axis direction. Here, for convenience of explanation, the center of the package member viewed from the top surface is defined as the intersection of the X axis and the Y axis as the origin, and the axis perpendicular to the X axis and Y axis from the origin is defined as the Z axis. By placing the origin on the surface where the silicone cap contacts the package member, the X-axis, Y-axis, and Z-axis of the silicone cap can be determined. The exit surface P corresponding to the upper surface of the silicone cap 9 includes a solid curved surface including a concave curve on the X axis and a convex curve on the Y axis in a cross section including the Z axis. Thus, by forming so that a solid curved surface may be included, light diffusibility improves and it is suppressed that a chromaticity difference arises with a light distribution angle.
青色LED装置5は、青色LED素子2と、青色LED素子2を収容する凹部Cを備えるパッケージ部材1と、凹部Cに収容された青色LED素子2を封止する透明樹脂封止材4とを備える。凹部Cの内側面には、銀メッキ等の反射膜が形成されていてもよい。青色LED素子2の一方の電極はリード1aに接続され、青色LED素子2の他方の電極は金線3によりワイヤーボンディングされてリード1bに接続されて、各リード1a,1bが外部へ延出されている。このような青色LED装置5においては、透明樹脂封止材4の上面が発光面Lになる。上面から見たパッケージ部材1の形状は、正方形状や長方形状等の矩形状である。青色LED装置5は、青色LED素子の発光の一部を波長変換した光を出射するLED装置を含む。 The blue LED device 5 includes a blue LED element 2, a package member 1 including a concave portion C that accommodates the blue LED element 2, and a transparent resin sealing material 4 that seals the blue LED element 2 accommodated in the concave portion C. Prepare. A reflective film such as silver plating may be formed on the inner surface of the recess C. One electrode of the blue LED element 2 is connected to the lead 1a, the other electrode of the blue LED element 2 is wire-bonded by the gold wire 3 and connected to the lead 1b, and the leads 1a and 1b are extended to the outside. ing. In such a blue LED device 5, the upper surface of the transparent resin sealing material 4 becomes the light emitting surface L. The shape of the package member 1 as viewed from the upper surface, Ru rectangular der such square or rectangular shape. The blue LED device 5 includes an LED device that emits light obtained by wavelength-converting part of light emitted from the blue LED element.
青色LED素子2は、420nm〜470nmの青色領域にピーク波長を有する光を発する。そして、透明樹脂封止材4は、凹部Cに収容された青色LED素子2を封止して密封する。透明樹脂封止材を形成する透明樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等が挙げられる。とくにはシリコーン樹脂が、光透過性及び熱による耐黄変性に優れる点から好ましい。 The blue LED element 2 emits light having a peak wavelength in a blue region of 420 nm to 470 nm. And the transparent resin sealing material 4 seals and seals the blue LED element 2 accommodated in the recess C. Examples of the transparent resin forming the transparent resin sealing material include a silicone resin and an epoxy resin. In particular, a silicone resin is preferable because it is excellent in light transmittance and yellowing resistance due to heat.
疑似白色系LED装置10においては、YAG系蛍光体7と光拡散材8とをシリコーンゴムやシリコーン樹脂のようなシリコーンポリマー6に分散させてキャップ状に成形したシリコーンキャップ9により、青色の発光を、疑似白色光を発するように波長変換するように調色されている。シリコーンポリマーは高出力のLED装置を用いた場合であっても、経時的な黄変が抑制される点から好ましい。 In the pseudo white LED device 10, the YAG phosphor 7 and the light diffusing material 8 are dispersed in a silicone polymer 6 such as silicone rubber or silicone resin, and the silicone cap 9 formed into a cap shape emits blue light. The color is converted so as to convert the wavelength so as to emit pseudo white light. Silicone polymers are preferable from the viewpoint that yellowing over time is suppressed even when a high-power LED device is used.
シリコーンキャップ9は、蛍光体として、YAG系蛍光体7を含み、さらに、YAG系蛍光体7の他、目的とする発光色(例えば、昼光色、昼白色、白色、温白色、または電球色等)に併せて、さらに他の蛍光体を含有してもよい。 The silicone cap 9 includes a YAG-based phosphor 7 as a phosphor, and in addition to the YAG-based phosphor 7, a target emission color (for example, daylight color, day white, white, warm white, or light bulb color). In addition, other phosphors may be contained.
YAG系蛍光体の具体例としては、例えば、Y3−XGdXAl5O12:Ce(0≦x≦3)(YAG:Ce)で表されるようなアルミン酸イットリウム系蛍光物質(YAG系蛍光体)が挙げられる。また、その他の蛍光体としては、例えば、シリケート系緑色蛍光体,アルミネート系緑色蛍光体,β−SiAlON:Eu等のサイアロン系緑色蛍光体等の緑色蛍光体や、窒化物系赤色蛍光体,シリケート系赤色蛍光体,CaAlSiN3:Eu等のカズン系赤色蛍光体,サイアロン系赤色蛍光体、等が挙げられる。 Specific examples of the YAG phosphor include, for example, Y 3 -X Gd X Al 5 O 12 : Ce (0 ≦ x ≦ 3) (YAG: Ce) , and an yttrium aluminate phosphor (YAG). System phosphor). Other phosphors include, for example, silicate green phosphors, aluminate green phosphors, green phosphors such as sialon green phosphors such as β-SiAlON: Eu, nitride red phosphors, Examples thereof include a silicate red phosphor, a cousin red phosphor such as CaAlSiN 3 : Eu, a sialon red phosphor, and the like.
光拡散材8は光を乱反射させる粒子である。光拡散材の具体例としては、例えば、炭酸カルシウム,シリカ,酸化チタン,硫化亜鉛,酸化亜鉛,アルミナ,酸化マグネシウム、硫酸バリウム、等の粒子が挙げられる。これらは単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中では、炭酸カルシウムの粒子が光反射性に優れる点から好ましい。光拡散材の粒子径は特に限定されないが、平均粒子径4.0〜6.0μm程度であることが好ましい。なお、平均粒子径は、レーザー光回折法による粒度分布測定における質量平均値D50(又はメジアン径)として求めることができる。 The light diffusing material 8 is particles that diffusely reflect light. Specific examples of the light diffusing material include particles of calcium carbonate, silica, titanium oxide, zinc sulfide, zinc oxide, alumina, magnesium oxide, barium sulfate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, calcium carbonate particles are preferable from the viewpoint of excellent light reflectivity. The particle size of the light diffusing material is not particularly limited, but is preferably about 4.0 to 6.0 μm in average particle size. The average particle size can be determined as a mass average value D 50 in the particle size distribution measurement by laser diffraction method (or median diameter).
シリコーンキャップ9中の光拡散材の含有割合としては、シリコーンポリマー100質量部に対して2〜20質量部、さらには5〜10質量部であることが配光角によって色度差が生じることが抑制される点から好ましい。 The content ratio of the light diffusing material in the silicone cap 9 is 2 to 20 parts by mass, and further 5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silicone polymer. It is preferable from the point of being suppressed.
疑似白色系LED装置10のように、シリコーンキャップの出射面がZ軸を含む断面において、X軸上に凹曲線を有し、Y軸上に凸曲線を有するような立体曲面を含む場合には、出射光の半値角がX軸方向に155°以上、さらには160°以上、その方向と直交するY軸方向に185°以上、さらには、190°以上有するような光拡散性に優れた、配光角によって色度差が生じることが抑制された疑似白色系LED装置が得られる。 When the exit surface of the silicone cap includes a three-dimensional curved surface having a concave curve on the X axis and a convex curve on the Y axis, as in the pseudo white LED device 10 The light diffusibility is excellent such that the half-value angle of the emitted light is 155 ° or more in the X-axis direction, more preferably 160 ° or more, and 185 ° or more in the Y-axis direction perpendicular to the direction, and further 190 ° or more. A pseudo white LED device in which the occurrence of a chromaticity difference due to the light distribution angle is suppressed is obtained.
図3は、第2の実施形態の疑似白色系LED装置20を説明する模式断面図である。疑似白色系LED装置20は、青色LED装置5の発光面をシリコーンキャップ19で覆うように形成された構成体である。青色LED装置5は、疑似白色系LED装置10で用いたものと同様のものである。シリコーンキャップ19は、発光面から発せられる光を透過させて出射する出射面Rを含む。出射面Rは、ドーム状のような凸面を持つ立体曲面を含む。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating the pseudo white LED device 20 according to the second embodiment. The pseudo white LED device 20 is a structure formed so as to cover the light emitting surface of the blue LED device 5 with a silicone cap 19. The blue LED device 5 is the same as that used in the pseudo white LED device 10. The silicone cap 19 includes an emission surface R that transmits and emits light emitted from the light emitting surface. The exit surface R includes a solid curved surface having a convex surface such as a dome shape.
図4は、シリコーンキャップ19の模式図であり、(a)は斜視図、(b)は上面図、(c)は前面図、(d)は右面図である。このように、出射面をドーム状のような凸面の立体曲面に形成することによっても、光拡散性を向上させ、また、配光角によって色度差が生じることを抑制することができる。本実施形態のシリコーンキャップ19は、例えば矩形のパッケージ形状の青色LED装置に被せられるための形状を有し、Z軸を含む断面において、X軸上の凸曲線はY軸上の凸曲線より曲率が小さい曲線を有することが好ましい。 4A and 4B are schematic views of the silicone cap 19, wherein FIG. 4A is a perspective view, FIG. 4B is a top view, FIG. 4C is a front view, and FIG. 4D is a right view. As described above, the light diffusibility can be improved and the occurrence of the chromaticity difference due to the light distribution angle can be suppressed by forming the output surface into a convex three-dimensional curved surface like a dome shape. The silicone cap 19 of this embodiment has a shape for covering a blue LED device having a rectangular package shape, for example, and in a cross section including the Z axis, the convex curve on the X axis is more curved than the convex curve on the Y axis. Preferably has a small curve.
疑似白色系LED装置20のように、シリコーンキャップ19の出射面Rがドーム状のような凸面の立体曲面を含む場合には、出射光の半値角がX軸の方向で135°以上、さらには140°以上、その方向と直交するY軸の方向で165°以上、さらには170°以上になることが好ましい。このような出射光の半値角を有すると、光拡散性に優れ、出射角による色度差の小さい疑似白色系LED装置が得られる。 When the exit surface R of the silicone cap 19 includes a convex three-dimensional curved surface such as a dome like the pseudo white LED device 20, the half-value angle of the emitted light is 135 ° or more in the X-axis direction, It is preferably 140 ° or more and 165 ° or more, more preferably 170 ° or more in the Y-axis direction orthogonal to the direction. By having such a half-value angle of the emitted light, a pseudo white LED device having excellent light diffusibility and a small chromaticity difference due to the emitted angle can be obtained.
図5は、第3の実施形態の疑似白色系LED装置30を説明する模式断面図である。疑似白色系LED装置30は、青色LED装置5の発光面をシリコーンキャップ29で覆うように形成された構成体である。青色LED装置5は、疑似白色系LED装置10で用いたものと同様のものである。シリコーンキャップ29は、発光面から発せられる光を透過させて出射する出射面Qを含む。出射面Qは、従来のシリコーンキャップより大幅に厚く形成されている肉厚シート上の平面である。 FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a pseudo white LED device 30 according to the third embodiment. The pseudo white LED device 30 is a structure formed so as to cover the light emitting surface of the blue LED device 5 with a silicone cap 29. The blue LED device 5 is the same as that used in the pseudo white LED device 10. The silicone cap 29 includes an emission surface Q that transmits and emits light emitted from the light emitting surface. The exit surface Q is a flat surface on a thick sheet that is formed to be significantly thicker than a conventional silicone cap.
図6は、シリコーンキャップ29の模式図であり、(a)は斜視図、(b)は上面図、(c)は前面図、(d)は右面図である。このように、発光面に対面する出射面のあるシリコーンキャップ部分の厚さが大幅に厚く形成されている肉厚のキャップ状とし、その上を平面にすることによっても、光拡散性を向上し、また、色むらを抑制することができる。 6A and 6B are schematic views of the silicone cap 29, where FIG. 6A is a perspective view, FIG. 6B is a top view, FIG. 6C is a front view, and FIG. In this way, the thickness of the silicone cap part with the exit surface facing the light-emitting surface is made to be significantly thicker, and by making it a flat surface, the light diffusibility is also improved. Moreover, color unevenness can be suppressed.
図5に示すように、シリコーンキャップ29の出射面Qにおける肉厚t1(即ち、シリコーンキャップ29のZ軸を含む中央部の入射面(裏面)と出射面間の厚さに同じ)は、LED装置を嵌入する凹部を形成するとともにLED装置の側壁を把持する役目を有する周囲耳部の肉厚t2よりも大幅に厚く形成されている。また、従来の出射面が平面状である平面タイプのシリコーンキャップにおける、出射面を形成する部分の厚さに比べても大幅に厚く形成されている。このように、出射面になる部分の厚みを他の部分の厚みに比べて極めて厚くすることによって、光拡散性が向上し、配光角も広がる。また、配光角によって色度差が生じることも抑制される。図5に示すように、t2に比べてt1が厚いシリコーンキャップ29を用いた場合、シートの内部で光の反射・散乱回数が増加して、混色性や光拡散性がより良好になるとともに、側面からも拡散された光を出射させることができる。それにより、配光角をより大きくすることができる。このように極めて厚く形成した出射面Qを含む部分の厚さt1としては0.7〜1.5mmであり、0.7〜0.9mmであることが好ましい。また、LED装置の側壁を把持する役目を有する周囲耳部の肉厚t2の厚さに比べて、2〜5倍、さらには、2〜3倍であることが好ましい。t1が厚すぎる場合には、配光角によって色度差が生じやすくなる傾向がある。配光角による色度差は、シリコーンキャップ29の表面及び裏面による反射により、各波長の光に光路長に差が生じて、分光することによると思われる。そのために厚すぎる場合には配光角による色度差が大きくなる傾向がある。なお、従来の出射面が平面タイプのシリコーンキャップは出射面が平面であり、その厚さは、通常、0.25〜0.35mm程度で全体的にほぼ均一な厚さである。また、このタイプの従来のシリコーンキャップの周囲耳部の肉厚t2は0.2〜0.3mm程度である。(尚、図5で用いたZ軸を含む中央部の肉厚t1及び周囲耳部の肉厚t2については、他の形状のシリコーンキャップにおいても相当する位置の寸法として異なる値のt1及びt2が用いられ得る。) As shown in FIG. 5, the thickness t1 of the exit surface Q of the silicone cap 29 (that is, the thickness between the entrance surface (back surface) of the central part including the Z axis of the silicone cap 29 and the exit surface) is the LED. It is formed to be significantly thicker than the thickness t2 of the peripheral ear portion that forms a recess into which the device is inserted and has a function of gripping the side wall of the LED device. Moreover, it is formed much thicker than the thickness of the portion forming the exit surface in the flat type silicone cap in which the conventional exit surface is planar. Thus, by making the thickness of the portion that becomes the exit surface extremely thicker than the thickness of the other portions, the light diffusibility is improved and the light distribution angle is also widened. In addition, the occurrence of a chromaticity difference due to the light distribution angle is also suppressed. As shown in FIG. 5, when the silicone cap 29 having a thicker t1 than the t2 is used, the number of times of light reflection / scattering is increased inside the sheet, and the color mixing property and the light diffusibility are further improved. The diffused light can be emitted also from the side surface. Thereby, the light distribution angle can be further increased. The thickness t1 of the portion including the exit surface Q formed extremely thick in this way is 0.7 to 1.5 mm . It is preferable that it is 7-0.9 mm. Moreover, it is 2-5 times compared with the thickness t2 of the surrounding ear | edge part which has a role which hold | grips the side wall of an LED apparatus, Furthermore, it is preferable that it is 2-3 times. When t1 is too thick, there is a tendency that a chromaticity difference is likely to occur depending on the light distribution angle. The chromaticity difference due to the light distribution angle is considered to be due to the difference in the optical path length between the light of each wavelength due to the reflection by the front and back surfaces of the silicone cap 29, and the light is split. Therefore, when it is too thick, the chromaticity difference due to the light distribution angle tends to increase. Note that a conventional silicone cap having a flat emission surface has a flat emission surface, and the thickness thereof is generally about 0.25 to 0.35 mm, and is a substantially uniform thickness as a whole. The thickness t2 of the peripheral ear of this type of conventional silicone cap is about 0.2 to 0.3 mm. (Note that the thickness t1 of the central portion including the Z-axis and the thickness t2 of the peripheral ear used in FIG. 5 have different values of t1 and t2 as dimensions of corresponding positions in other shapes of silicone caps. Can be used.)
疑似白色系LED装置30のように、シリコーンキャップの出射面である出射面領域が極めて厚く形成されている平面を含む場合には、出射光の半値角がX軸方向で145°以上、さらには150°以上、その方向に直交するY軸方向で185°以上、さらには、190°以上有することが好ましく、光拡散性に優れ出射角による色度差の小さい疑似白色系LED装置が得られる。 When the emission surface area that is the emission surface of the silicone cap includes a plane that is formed extremely thick like the pseudo white LED device 30, the half-value angle of the emitted light is 145 ° or more in the X-axis direction, It is preferably 150 ° or more and 185 ° or more, more preferably 190 ° or more in the Y-axis direction orthogonal to the direction, and a pseudo white LED device having excellent light diffusibility and small chromaticity difference due to the emission angle can be obtained.
本実施形態の疑似白色系LED装置10,20,30は、それぞれシリコーンキャップ9,19,29のようにシリコーンキャップの発光面の形状を制御すること、及び、各シリコーンキャップに含まれる光拡散材の含有量の制御の組み合わせにより、後述のように、配光角−90〜90°の全範囲において、XYZ表色系の色度座標(x,y)のx値の最大値と最小値との差及びy値の最大値と最小値との差がX軸方向とY軸方向との両方で0.06以下、好ましく0.05以下になる、広い範囲の配光角の範囲で色度差の小さい、疑似白色系LED装置を実現することができる。 The pseudo white LED devices 10, 20, and 30 of the present embodiment control the shape of the light emitting surface of the silicone cap like the silicone caps 9, 19, and 29, respectively, and the light diffusing material included in each silicone cap. As described later, the maximum value and the minimum value of the x value of the chromaticity coordinates (x, y) of the XYZ color system in the whole range of the light distribution angle of −90 to 90 ° by the combination control of the content of 0 in both the difference X-axis direction and the Y-axis direction between the maximum value and the minimum value of Sa及 beauty y values. 06 below, ing to 0.05 Preferably, small chromaticity difference in the range of the light distribution angle in a wide range, it is possible to realize a pseudo-white LED device.
本実施形態の疑似白色系LED装置における発光色は、YAG系蛍光体で調色される例えば、昼光色、昼白色、白色、温白色、または電球色等の色が挙げられる。さらに具体的には、XYZ表色系の色度座標(x,y)において、配光角−90〜90°の全範囲において、x値が0.13〜0.65の範囲、y値が0.07〜0.65の範囲に含まれるものが好ましい。このような疑似白色系LED装置によれば、配光角によって色度差の小さい、色むらが生じることを抑制した疑似白色系LED装置を実現することができる。 The emission color in the pseudo white LED device of the present embodiment includes, for example, a daylight color, a day white color, a white color, a warm white color, or a light bulb color that is toned with a YAG phosphor. More specifically, in the chromaticity coordinates (x, y) of the XYZ color system, the x value is in the range of 0.13 to 0.65 and the y value is in the entire range of the light distribution angle of −90 to 90 °. What is contained in the range of 0.07-0.65 is preferable. According to such a quasi-white LED device, it is possible to realize a quasi-white LED device that has a small chromaticity difference depending on the light distribution angle and suppresses occurrence of color unevenness.
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、本発明の範囲は実施例により何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. The scope of the present invention is not limited by the examples.
[製造例1]
熱硬化性シリコーンゴム100質量部に対して、550nmに蛍光ピーク波長を有するYAG:Ce蛍光体2質量部と光拡散材として平均粒子径5.0μmの炭酸カルシウム20質量部とを混合し、混練機を用いて混練することにより蛍光体含有樹脂組成物を得た。得られた蛍光体含有樹脂組成物を金型内に充填し、165〜170℃で加熱処理して熱硬化させることにより蛍光体含有シートを得た。蛍光体シートには、図2に示したような形状のシリコーンゴムキャップが形成されていた。そして、蛍光体シート中の各シリコーンゴムキャップを切断して個片化することによりシリコーンゴムキャップA2を製造した。シリコーンゴムキャップA2は、上面が縦2.4mm×横1.76mmであり、裏面は平面であり、Z軸を含む中央部の肉厚t1は0.8mm、Z軸及びX軸を含む断面における出射面の曲線の高低差は、0.13mm、周囲耳部の厚さt2は約0.2mmであった。
[Production Example 1]
2 parts by mass of YAG: Ce phosphor having a fluorescence peak wavelength at 550 nm and 20 parts by mass of calcium carbonate having an average particle diameter of 5.0 μm as a light diffusing material are mixed and kneaded with 100 parts by mass of thermosetting silicone rubber. The phosphor-containing resin composition was obtained by kneading using a machine. The obtained phosphor-containing resin composition was filled in a mold, heat-treated at 165 to 170 ° C., and thermally cured to obtain a phosphor-containing sheet. A silicone rubber cap having a shape as shown in FIG. 2 was formed on the phosphor sheet. And each silicone rubber cap in a fluorescent substance sheet was cut | disconnected and separated into pieces, and silicone rubber cap A2 was manufactured. The silicone rubber cap A2 has a top surface of 2.4 mm × width 1.76 mm, a back surface of the silicone rubber cap A2, and a thickness t1 of a central portion including the Z axis is 0.8 mm, in a cross section including the Z axis and the X axis. The height difference of the curve on the exit surface was 0.13 mm, and the thickness t2 of the peripheral ear was about 0.2 mm.
[製造例2]
図4に示したような形状のシリコーンゴムキャップの形状を有する蛍光体含有シートを製造した以外は、製造例1と同様の方法により、シリコーンゴムキャップB2を製造した。シリコーンゴムキャップB2は、上面が縦2.6mm×横1.86mmであり、凸面の裏面は平面であり、Z軸を含む凸面の中央部の肉厚t1は0.8mm、周囲耳部の厚さt2は約0.2mmであった。
[Production Example 2]
A silicone rubber cap B2 was produced in the same manner as in Production Example 1 except that a phosphor-containing sheet having the shape of a silicone rubber cap having the shape shown in FIG. The silicone rubber cap B2 has an upper surface of 2.6 mm in length and 1.86 mm in width, a rear surface of the convex surface is a flat surface, a thickness t1 of the central portion of the convex surface including the Z axis is 0.8 mm, and a thickness of the peripheral ear portion The thickness t2 was about 0.2 mm.
[製造例3]
図6に示したような形状のシリコーンゴムキャップを有する蛍光体含有シートを製造した以外は、製造例1と同様の方法により、シリコーンゴムキャップC2を製造した。シリコーンゴムキャップC2は、上面が縦2.4mm×横1.76mmであり、平面形状の出射面を有し、Z軸を含む中央部の肉厚t1は0.8mmであり、周囲耳部の厚さt2は約0.2mmであった。
[Production Example 3]
A silicone rubber cap C2 was produced in the same manner as in Production Example 1 except that a phosphor-containing sheet having a silicone rubber cap having a shape as shown in FIG. The silicone rubber cap C2 has an upper surface of 2.4 mm long × 1.76 mm wide, a flat emission surface, a thickness t1 of the central portion including the Z axis is 0.8 mm, The thickness t2 was about 0.2 mm.
[製造例4〜6]
製造例1〜3において、炭酸カルシウム20質量部を混合した代わりに、炭酸カルシウム10質量部を混合した以外は同様にして、それぞれ、シリコーンゴムキャップA1、シリコーンゴムキャップB1、及びシリコーンゴムキャップC1を製造した。
[Production Examples 4 to 6]
In Production Examples 1 to 3, instead of mixing 20 parts by mass of calcium carbonate, silicone rubber cap A1, silicone rubber cap B1, and silicone rubber cap C1 were respectively prepared except that 10 parts by mass of calcium carbonate was mixed. Manufactured.
[製造例7〜9]
製造例1〜3において、炭酸カルシウム20質量部を混合した代わりに、炭酸カルシウムを配合しなかった以外は同様にして、それぞれ、シリコーンゴムキャップA0、シリコーンゴムキャップB0、及びシリコーンゴムキャップC0を製造した。
[Production Examples 7 to 9]
In Production Examples 1 to 3, silicone rubber cap A0, silicone rubber cap B0, and silicone rubber cap C0 were produced in the same manner except that calcium carbonate was not blended instead of mixing 20 parts by mass of calcium carbonate. did.
[製造例10]
シリコーンゴムキャップC0の出射面のZ軸を含む中央部の肉厚0.8mmを、肉厚0.3mmに変更した以外は同様の形状のシリコーンゴムキャップの形状を含む、炭酸カルシウム0質量部である蛍光体含有キャップシートを製造した以外は、製造例1と同様の方法により、出射面が平面である従来の平面タイプに相当するシリコーンゴムキャップD0を製造した。
[Production Example 10]
With 0 parts by mass of calcium carbonate including the shape of a silicone rubber cap having the same shape except that the thickness of 0.8 mm at the center including the Z-axis of the exit surface of the silicone rubber cap C0 is changed to 0.3 mm. Except for producing a certain phosphor-containing cap sheet, a silicone rubber cap D0 corresponding to a conventional flat type having a flat emission surface was produced by the same method as in Production Example 1.
[製造例11]
シリコーンゴムキャップC2のZ軸を含む中央部の肉厚0.8mmを肉厚0.3mmに変更した以外は同様の形状のシリコーンゴムキャップの形状を含む、炭酸カルシウム20質量部である蛍光体含有シートを製造した以外は、製造例1と同様の方法により、出射面が平面である従来の平面タイプに相当するシリコーンゴムキャップD2を製造した。
[Production Example 11]
A phosphor containing 20 parts by mass of calcium carbonate, including the shape of a silicone rubber cap having the same shape except that the thickness of 0.8 mm at the center including the Z-axis of the silicone rubber cap C2 is changed to 0.3 mm. A silicone rubber cap D2 corresponding to a conventional flat type having a flat emission surface was produced by the same method as in Production Example 1 except that the sheet was produced.
[実施例1〜6、比較例1〜5]
2.2×1.4×0.7(mm)の上面長方形のパッケージ寸法で、色度座標xy(0.133,0.075)の表面実装型の青色LED装置(日亜化学工業(株)製のNESB146A)を準備した。そして、製造例1〜11で得られた各シリコーンゴムキャップA2〜C2、A1〜C1、A0〜C0、D0、D2のそれぞれを、青色LED装置にその発光面を覆うように被せ、シリコーン系接着剤を介して接着することにより、疑似白色系LED装置を製造した。そして、各疑似白色系LED装置について、以下の方法により、配光角、配光色度を測定した。なお、シリコーンゴムキャップA2,A1,B2,B1,C2及びC1を用いたものがそれぞれ実施例1〜6であり、シリコーンゴムキャップD0、D2、A0、B0、及びC0を用いたものがそれぞれ比較例1〜6である。結果を表1及び図7〜図17に示す。
[Examples 1-6, Comparative Examples 1-5]
A surface-mounted blue LED device (Nichia Corporation) with a rectangular package size of 2.2 x 1.4 x 0.7 (mm) and chromaticity coordinates xy (0.133, 0.075) ) NESB146A) manufactured by Then, each of the silicone rubber caps A2 to C2, A1 to C1, A0 to C0, D0, and D2 obtained in Production Examples 1 to 11 is covered with a blue LED device so as to cover the light emitting surface, and silicone-based adhesion is performed. A pseudo white LED device was manufactured by bonding via an agent. And about each pseudo white LED device, the light distribution angle and the light distribution chromaticity were measured with the following method. Examples using silicone rubber caps A2, A1, B2, B1, C2 and C1 are Examples 1 to 6, respectively, and those using silicone rubber caps D0, D2, A0, B0 and C0 are respectively compared. Examples 1-6. The results are shown in Table 1 and FIGS.
[配光角による色度差の測定]
各疑似白色系LED装置に20mAに設定した電流を流し、暗箱内で発光させ、分光器に接続された受光ファイバーを用いて測定した。そして、x値、y値のそれぞれについて、−90〜90°の範囲の配光角における色度を測定した。そして、x値、y値のそれぞれについて最大値から最小値を引いた値を色度差とした。なお、色度は長方形のパッケージの中心に対してX軸とY軸のそれぞれの方向について測定し、X軸色度差、Y軸の色度差を求め、X軸とY軸の色度差をx値、y値のそれぞれについて算出した。X軸とY軸のそれぞれの方向における測定は、極性であるカソード側を右側とし点灯治具にセットを行い、図2、図4及び図6に示されるX軸及びY軸の表記において、X軸においては「X軸」と記載されていない側から「X軸」と記載されている側に向けて(−90°から90°に向けて)測定を行い、Y軸においては「Y軸」と記載されていない側から「Y軸」と記載されている側に向けて(90°から−90°に向けて)測定を行った。
[Measurement of chromaticity difference by light distribution angle]
A current set to 20 mA was passed through each pseudo white LED device, light was emitted in a dark box, and measurement was performed using a receiving optical fiber connected to a spectroscope. Then, for each of the x value and the y value, the chromaticity at a light distribution angle in the range of −90 to 90 ° was measured. A value obtained by subtracting the minimum value from the maximum value for each of the x value and the y value was defined as the chromaticity difference. The chromaticity is measured in each of the X-axis and Y-axis directions with respect to the center of the rectangular package, and the X-axis chromaticity difference and the Y-axis chromaticity difference are obtained. Was calculated for each of the x and y values. The measurement in each direction of the X axis and the Y axis is performed by setting the cathode side of the polarity on the right side and setting the lighting jig. In the notation of the X axis and the Y axis shown in FIGS. In the axis, measurement is performed from the side not described as “X-axis” to the side described as “X-axis” (from −90 ° to 90 °), and in the Y-axis, “Y-axis” is measured. Measurement was performed from the side not described as “Y axis” toward the side described as “Y axis” (from 90 ° to −90 °).
[半値角の測定]
各疑似白色系LED装置に20mAに設定した電流を流し、暗箱内で発光させ、分光器に接続された受光ファイバーを用いて測定した。そして、−100〜100°の範囲において発光強度を測定した。なお、発光強度の測定は、上面長方形のパッケージの中心にZ軸を合わせ、長辺に平行にX軸、短辺に平行にY軸を取り、この三軸は互いに直交するとともにXY軸をシリコーンゴムキャップの裏面に合わせ、その交点に対するX軸とY軸のそれぞれの方向について測定した。X軸とY軸のそれぞれの方向における測定は、極性であるカソード側を右側とし点灯治具にセットを行い、図2、図4及び図6に示されるX軸及びY軸の表記において、X軸においては「X軸」と記載されていない側から「X軸」と記載されている側に向けて(−90°から90°に向けて)測定を行い、Y軸においては「Y軸」と記載されていない側から「Y軸」と記載されている側に向けて(90°から−90°に向けて)測定を行った。
[Measurement of half-value angle]
A current set to 20 mA was passed through each pseudo white LED device, light was emitted in a dark box, and measurement was performed using a receiving optical fiber connected to a spectroscope. And the emitted light intensity was measured in the range of -100-100 degrees. The light emission intensity is measured by aligning the Z-axis with the center of the top rectangular package, taking the X-axis parallel to the long side and the Y-axis parallel to the short side. These three axes are orthogonal to each other and the XY axis is silicone. In accordance with the back surface of the rubber cap, the X axis and Y axis directions with respect to the intersection were measured. The measurement in each direction of the X axis and the Y axis is performed by setting the cathode side of the polarity on the right side and setting the lighting jig. In the notation of the X axis and the Y axis shown in FIGS. In the axis, measurement is performed from the side not described as “X-axis” to the side described as “X-axis” (from −90 ° to 90 °), and in the Y-axis, “Y-axis” is measured. Measurement was performed from the side not described as “Y axis” toward the side described as “Y axis” (from 90 ° to −90 °).
表1の結果から、実施例1〜2のようにシリコーンゴムキャップの出射面領域をZ軸を含む断面において、X軸上に凹曲線を有し、Y軸上に凸曲線を有する立体曲面にしたり、実施例3〜4のように出射面をドーム状の立体曲面にしたり、実施例5〜6のように出射面領域を肉厚にし、光拡散材を所定量配合することにより、配光角−90〜90°の全範囲において、XYZ表色系の色度座標(x,y)のx値及びy値の色度差が何れも0.06以下であり、配光角による色度差が抑制された疑似白色系LED装置が得られた。一方、出射面領域が通常の厚さの比較例1、2で得られた疑似白色系LED装置は、x値及びy値の色度差が実施例1〜6より大きい値であり、配光角による色度差が大きい疑似白色系LED発光となった。また、比較例3、4,5のようにZ軸を含む断面において、X軸に凹曲線を有し、Y軸に凸曲線を有する立体曲面にしたり、ドーム状の立体曲面にしたり、平面肉厚にしたりしても、光拡散材を配合しなかった場合には、配光角による色度差が抑制されなかった。 From the results of Table 1, the exit surface area of the silicone rubber cap is a solid curved surface having a concave curve on the X axis and a convex curve on the Y axis in the cross section including the Z axis as in Examples 1-2. Or the exit surface is made into a dome-shaped solid curved surface as in Examples 3 to 4, or the exit surface region is thickened as in Examples 5 to 6, and a predetermined amount of light diffusing material is blended. The chromaticity difference between the x value and y value of the chromaticity coordinates (x, y) of the XYZ color system is 0.06 or less in the entire range of angles -90 to 90 °, and the chromaticity depending on the light distribution angle A pseudo white LED device in which the difference was suppressed was obtained. On the other hand, the pseudo white LED device obtained in Comparative Examples 1 and 2 having the normal emission surface area has a chromaticity difference between the x value and the y value larger than those in Examples 1 to 6, and the light distribution Pseudo white LED light emission with a large chromaticity difference due to corners was obtained. Further, in the cross section including the Z-axis as in Comparative Examples 3, 4 and 5, a solid curved surface having a concave curve on the X-axis and a convex curve on the Y-axis, a dome-shaped solid curved surface, Even when the thickness was increased, when the light diffusing material was not blended, the chromaticity difference due to the light distribution angle was not suppressed.
1 パッケージ部材
1a,1b リード
2 青色LED素子
3 金線
4 透明樹脂封止材
5 青色LED装置
6 シリコーン
7 YAG系蛍光体
8 光拡散材
9,19,29 シリコーンキャップ
10,20,30 疑似白色系LED装置
C 凹部
P,R,Q 出射面(出射面領域)
L 発光面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Package member 1a, 1b Lead 2 Blue LED element 3 Gold wire 4 Transparent resin sealing material 5 Blue LED device 6 Silicone 7 YAG type phosphor 8 Light diffusing material 9, 19, 29 Silicone cap 10, 20, 30 Pseudo white type LED device C Recess P, R, Q Outgoing surface (outgoing surface area)
L Light emitting surface
Claims (9)
前記シリコーンキャップは、YAG系蛍光体と光拡散材とシリコーンポリマーとを含み、
配光角−90〜90°の全範囲において、XYZ表色系の色度座標(x,y)のx値及びy値の色度差がX軸の方向とY軸の方向との何れにおいても0.06以下になる方向を有することを特徴とする疑似白色系LED装置。 A blue LED device comprising: a blue LED element; a package member including a concave portion that accommodates the blue LED element; and a transparent resin sealing material that seals the blue LED element accommodated in the concave portion to form a light emitting surface; A blue LED device, and a silicone cap that covers the light emitting surface.
The silicone cap includes a YAG phosphor, a light diffusing material, and a silicone polymer,
The chromaticity difference between the x value and y value of the chromaticity coordinates (x, y) of the XYZ color system is either in the X-axis direction or the Y-axis direction in the entire range of the light distribution angle -90 to 90 °. The pseudo-white LED device is characterized by having a direction of 0.06 or less.
前記出射面が、平面、凸面、凹面またはそれらの組み合わせによる立体曲面を含む請求項1または2に記載の疑似白色系LED装置。 The silicone cap includes an emission surface that transmits and emits light emitted from the light emitting surface,
The pseudo-white LED device according to claim 1 or 2, wherein the emission surface includes a three-dimensional curved surface formed by a plane, a convex surface, a concave surface, or a combination thereof.
前記出射面が前記Z軸を含む断面において、前記X軸上に凹曲線を有し、前記Y軸上に凸曲線を有するような立体曲面を含み、出射光の半値角が前記X軸の方向で155°以上、前記Y軸の方向で185°以上である請求項3に記載の疑似白色系LED装置。 The X axis is in the major axis direction of the blue LED device, the Y axis is an axis orthogonal to the X axis, and further includes the X axis and a Z axis perpendicular to the Y axis.
In the cross section including the Z axis, the exit surface includes a solid curved surface having a concave curve on the X axis and a convex curve on the Y axis, and the half-value angle of the emitted light is the direction of the X axis The quasi-white LED device according to claim 3, wherein the pseudo white LED device is at least 155 ° and at least 185 ° in the Y-axis direction.
前記出射面が前記凸面を含み、出射光の半値角が前記X軸の方向で135°以上で、前記Y軸の方向で165°以上である請求項3に記載の疑似白色系LED装置。 The X axis is in the direction of the long axis of the blue LED device, the Y axis is an axis orthogonal to the X axis,
4. The pseudo white LED device according to claim 3, wherein the emission surface includes the convex surface, and a half-value angle of emitted light is 135 ° or more in the X-axis direction and 165 ° or more in the Y-axis direction.
前記出射面が平面を含み、出射光の半値角が前記X軸の方向で145°以上、前記Y軸の方向で185°以上である請求項3に記載の疑似白色系LED装置。 The X axis is in the direction of the long axis of the blue LED device, the Y axis is an axis orthogonal to the X axis,
4. The pseudo white LED device according to claim 3, wherein the emission surface includes a plane, and a half-value angle of the emitted light is 145 ° or more in the X-axis direction and 185 ° or more in the Y-axis direction.
前記シリコーンキャップは、前記発光面に対面する面が平面であり、前記Z軸上の中央肉厚が0.7〜1.5mmである請求項3または請求項6に記載の疑似白色系LED装置。 The X axis is in the direction of the major axis of the blue LED device, the Y axis is an axis orthogonal to the X axis, and further includes the X axis and a Z axis perpendicular to the Y axis,
7. The pseudo white LED device according to claim 3, wherein the silicone cap has a flat surface facing the light emitting surface, and a central thickness on the Z-axis of 0.7 to 1.5 mm. .
前記発光面から発せられる光を透過させて出射する出射面を含み、
前記出射面が、平面,凸面,凹面,またはそれらの組み合わせによる立体曲面を含むことを特徴とするシリコーンキャップ。 A light emitting surface of a blue LED device comprising a blue LED element, a package member including a concave portion that accommodates the blue LED element, and a transparent resin sealing material that seals the LED element accommodated in the concave portion to form a light emitting surface. A silicone cap including at least a YAG-based phosphor, a light diffusing material, and a silicone polymer,
Including an exit surface that transmits and emits light emitted from the light emitting surface;
The silicone cap, wherein the exit surface includes a three-dimensional curved surface formed by a plane, a convex surface, a concave surface, or a combination thereof.
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