JP2021019078A - Light-emitting device - Google Patents
Light-emitting device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021019078A JP2021019078A JP2019133689A JP2019133689A JP2021019078A JP 2021019078 A JP2021019078 A JP 2021019078A JP 2019133689 A JP2019133689 A JP 2019133689A JP 2019133689 A JP2019133689 A JP 2019133689A JP 2021019078 A JP2021019078 A JP 2021019078A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- light
- emitting element
- region
- element group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、基板と、この基板に実装された複数の発光素子とを備え、この発光素子を発光色に基づいて集約した複数の発光素子群を独立駆動し、広い色域の光を照射可能とする発光装置に関する。 The present invention includes a substrate and a plurality of light emitting elements mounted on the substrate, and can independently drive a plurality of light emitting element groups in which the light emitting elements are aggregated based on the emission color to irradiate light in a wide color gamut. Regarding the light emitting device.
セラミック基板又は金属基板等の汎用基板の上に、複数のLED(Light-Emitting Diode)素子を実装したCOB(Chip On Board)タイプの発光装置が知られている。このような発光装置が照射する白色光は、青みがかったものや黄みがかったものがあり、これらは色温度で表わされ、照明空間の雰囲気に大きく影響する。わが国では、一般に、住宅用の照明には、比較的高い5000K前後の色温度の白色光を照射する発光装置が用いられ、レストランやホテル用の照明には、高級感を出すためより低い色温度の白色光を照射する発光装置が用いられる。また、発光装置が照射する光の色温度は、一般的には、発光装置ごとに決まっており、使用用途に応じて所望の色温度の光を照射する発光装置が選択される。 A COB (Chip On Board) type light emitting device in which a plurality of LED (Light-Emitting Diode) elements are mounted on a general-purpose substrate such as a ceramic substrate or a metal substrate is known. The white light emitted by such a light emitting device includes bluish and yellowish ones, which are represented by color temperature and greatly affect the atmosphere of the illumination space. In Japan, in general, a light emitting device that irradiates white light having a relatively high color temperature of about 5000 K is used for residential lighting, and a lower color temperature is used for lighting for restaurants and hotels to give a sense of quality. A light emitting device that irradiates white light is used. Further, the color temperature of the light emitted by the light emitting device is generally determined for each light emitting device, and a light emitting device that emits light having a desired color temperature is selected according to the intended use.
しかしながら、時間帯など様々な条件に応じて1つの発光装置が異なる色温度で照射できると便利な場合がある。例えば、特許文献1に記載されたLED発光モジュールは、異なる2種類の色温度の白色光を照射可能としている。このLED発光モジュールは、基板と、この基板上に形成された透明の第1のダム材と、第1のダム材の外側に配置された不透明な第2のダム材とを有する。第1のダム材の内部(以下「第1の領域」という)に配置された複数のLEDは、第1領域が5000Kで発光するように調整された蛍光体樹脂で被覆されている。第1のダム材と第2のダム材との間に設定された領域(以下「第2の領域」という)に配置された複数の第2のLEDは、第2領域が2700Kで発光するように調整された蛍光体樹脂で被覆されている。 However, it may be convenient if one light emitting device can irradiate at different color temperatures depending on various conditions such as a time zone. For example, the LED light emitting module described in Patent Document 1 can irradiate white light having two different color temperatures. The LED light emitting module has a substrate, a transparent first dam material formed on the substrate, and an opaque second dam material arranged outside the first dam material. The plurality of LEDs arranged inside the first dam material (hereinafter referred to as "first region") are coated with a phosphor resin adjusted so that the first region emits light at 5000 K. A plurality of second LEDs arranged in an area (hereinafter referred to as "second area") set between the first dam material and the second dam material so that the second area emits light at 2700 K. It is coated with a fluorescent resin adjusted to.
特許文献1に記載の発光装置は、第1の領域から発せられる第1の白色光と、第2の領域から発せられる第2の白色光を切り替えて照射することができる。また、第1の発光領域と第2の発光領域を同時に点灯するとともに、それぞれの発光強度を調整することにより、色度図上において第1の白色光の座標と第2の白色光の座標とを結ぶ線分上の任意の白色光を照射することができる。例えば、第1の白色光と第2の白色光を黒体放射軌跡上に配置すると、2700K〜5000Kの範囲で黒体放射軌跡に近い任意の白色光を照射することができる。 The light emitting device described in Patent Document 1 can switch between the first white light emitted from the first region and the second white light emitted from the second region. Further, by lighting the first light emitting region and the second light emitting region at the same time and adjusting the light emission intensity of each, the coordinates of the first white light and the coordinates of the second white light on the chromaticity diagram can be obtained. It is possible to irradiate any white light on the line connecting the two. For example, if the first white light and the second white light are arranged on the blackbody radiation locus, any white light close to the blackbody radiation locus can be irradiated in the range of 2700K to 5000K.
しかしながら、特許文献1に記載の発光装置は、色度図上において第1の白色光の座標と第2の白色光の座標とを結ぶ線分上の白色光を照射することができるだけである。例えば、第1の白色光と第2の白色光を黒体放射軌跡上に配置しても、黒体放射軌跡が曲線であるため、第1の白色光と第2の白色光以外の黒体放射軌跡上に位置する白色光を照射することができない。 However, the light emitting device described in Patent Document 1 can only irradiate white light on a line connecting the coordinates of the first white light and the coordinates of the second white light on the chromaticity diagram. For example, even if the first white light and the second white light are arranged on the black body radiation locus, since the black body radiation locus is a curve, the black body other than the first white light and the second white light It is not possible to irradiate white light located on the radiation trajectory.
すなわち、特許文献1に記載の発光装置は、照射できる色域が狭いという課題がある。よく知られているように、色度図上の離れた位置の座標で発光する補助光源を追加すれば色域を広げることが可能である。しかしながら、特許文献1には、補助光源を効率よく配置する手段が示されていない。 That is, the light emitting device described in Patent Document 1 has a problem that the color gamut that can be irradiated is narrow. As is well known, it is possible to expand the color gamut by adding an auxiliary light source that emits light at distant coordinates on the chromaticity diagram. However, Patent Document 1 does not show a means for efficiently arranging an auxiliary light source.
そこで、本発明は、基板と、この基板に実装された複数の発光素子とを備え、この発光素子を発光色に基づいて複数の発光素子群に集約したとき、各発光素子群への配線が容易で広い色域の光を照射することが可能な発光装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention includes a substrate and a plurality of light emitting elements mounted on the substrate, and when the light emitting elements are aggregated into a plurality of light emitting element groups based on the emission color, the wiring to each light emitting element group is provided. An object of the present invention is to provide a light emitting device capable of irradiating light having a wide color gamut easily.
本発明の一つの実施形態に係る発光装置は、基板と、基板の中央部を占める第1の領域と、第1の領域の外周部を占める第2の領域と、基板に設けられた第1の正電極、第2の正電極、第3の正電極、第1の負電極、第2の負電極及び第3の負電極と、第1の白色光を発する第1の発光素子群と、第2の白色光を発する第2の発光素子群と、第1及び第2の白色光より緑色側で補助白色光を発する補助発光部と、を備え、第1及び第2の発光素子群は、第1の領域に実装され、補助発光部は、第2の領域に実装され、第1及び第2の正電極並び第1及び第2の負電極は、第2の領域を横切り、一端が基板の周辺部、他端が第1の領域の外縁部に配され、第1の正電極から第1の発光素子群を経て第1の負電極に至る第1の電流経路と、第2の正電極から第2の発光素子群を経て第2の負電極に至る第2の電流経路と、第3の正電極から補助発光部を経て第3の負電極に至る第3の電流経路とを備えることを特徴とする。 The light emitting device according to one embodiment of the present invention includes a substrate, a first region occupying a central portion of the substrate, a second region occupying an outer peripheral portion of the first region, and a first region provided on the substrate. Positive electrode, second positive electrode, third positive electrode, first negative electrode, second negative electrode, third negative electrode, first light emitting element group that emits first white light, The first and second light emitting element groups include a second light emitting element group that emits a second white light and an auxiliary light emitting unit that emits an auxiliary white light on the green side of the first and second white light. , The auxiliary light emitting part is mounted in the second region, the first and second positive electrodes are arranged, and the first and second negative electrodes cross the second region, and one end is The peripheral portion and the other end of the substrate are arranged on the outer edge portion of the first region, and the first current path from the first positive electrode to the first negative electrode via the first light emitting element group and the second A second current path from the positive electrode to the second negative electrode via the second light emitting element group, and a third current path from the third positive electrode to the third negative electrode via the auxiliary light emitting portion. It is characterized by being prepared.
上記の発光装置において、第1の発光素子群に含まれる第1の発光素子と第2の発光素子群に含まれる第2の発光素子とが市松模様状に配列していることが好ましい。 In the above light emitting device, it is preferable that the first light emitting element included in the first light emitting element group and the second light emitting element included in the second light emitting element group are arranged in a checkered pattern.
上記の発光装置において、補助発光部は、互いに発光色が異なる第3の発光素子群、第4の発光素子群及び第5の発光素子群を含むことが好ましい。 In the above light emitting device, the auxiliary light emitting unit preferably includes a third light emitting element group, a fourth light emitting element group, and a fifth light emitting element group having different light emitting colors.
上記の発光装置において、第3の発光素子群、第4の発光素子群及び第5の発光素子群は、それぞれ、赤色、緑色及び青色で発光することが好ましい。 In the above light emitting device, it is preferable that the third light emitting element group, the fourth light emitting element group, and the fifth light emitting element group emit light in red, green, and blue, respectively.
上記の発光装置において、第3の発光素子群、第4の発光素子群及び第5の発光素子群は、第1及び第2の白色光と異なり、且つそれぞれ互いに異なる白色光を発することが好ましい。 In the above light emitting device, it is preferable that the third light emitting element group, the fourth light emitting element group, and the fifth light emitting element group emit white light different from the first and second white light and different from each other. ..
上記の発光装置において、第3、第4又は第5の発光素子群は、発光素子が直列接続した第3、第4又は第5の発光素子列が少なくとも2列並列接続し、第3、第4又は第5の発光素子列は、第1の領域を取り囲むことが好ましい。 In the above-mentioned light emitting device, in the third, fourth or fifth light emitting element group, at least two rows of third, fourth or fifth light emitting element rows in which the light emitting elements are connected in series are connected in parallel, and the third and third light emitting elements are connected in parallel. The fourth or fifth light emitting element sequence preferably surrounds the first region.
上記の発光装置において、第3、第4又は第5の発光素子列が、互いに絡み合うように配置されることが好ましい。 In the above light emitting device, it is preferable that the third, fourth or fifth light emitting element rows are arranged so as to be intertwined with each other.
本発明は、発光素子を発光色に基づいて集約した複数の発光素子群への配線が容易で、広い色域の光を照射することが可能な発光装置を提供することができる。 The present invention can provide a light emitting device capable of irradiating light in a wide color gamut by easily wiring to a plurality of light emitting element groups in which light emitting elements are aggregated based on the light emitting color.
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、各図において同一、又は相当する機能を有するものは、同一符号を付し、その説明を省略又は簡潔にすることもある。また、括弧「()」内には、特許請求の範囲に示した発明特定事項を記載する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be appropriately modified without departing from the gist thereof. In addition, those having the same or equivalent functions in each figure may be designated by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted or simplified. In addition, the matters specifying the invention shown in the claims are described in parentheses "()".
図1は、一つの実施形態に係る発光装置1の一例を模式的に示す上面図である。また、図2は、一つの実施形態に係る発光装置1の一例を模式的に示す断面図である。図2は、図1に示す発光装置1のVA−VA線に沿った断面を示している。この発光装置1は、例えば、投光器、高天井照明、スタジアム照明、イルミネーション等の用途に利用される。 FIG. 1 is a top view schematically showing an example of a light emitting device 1 according to one embodiment. Further, FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of the light emitting device 1 according to one embodiment. FIG. 2 shows a cross section of the light emitting device 1 shown in FIG. 1 along the VA-VA line. The light emitting device 1 is used for, for example, a floodlight, high ceiling lighting, stadium lighting, illumination, and the like.
発光装置1は、基板2、及び基板2上に実装された複数の発光素子3を備える。この基板2は、実装基板20及び回路基板21を有する。基板2は、発光装置1を他の照明器具等に取り付けるためのガイド穴24を有してもよい。
The light emitting device 1 includes a
実装基板20は、アルミニウム又は銅等の耐熱性及び放熱性に優れた金属で形成される平坦な基板である。例えば、図1及び図2に示す実装基板20は、上面視において正方形状を有し、その中央部に発光素子3が実装される円形状の実装領域200を有する。実装領域200は、内側から順に、第1の領域201、第2の領域202に分けられる。これらの各領域は、必ずしも図1に示されるような円形状である必要はなく、第2の領域202が第1の領域201を取り囲むように配置されていればよい。また、実装領域200は、3以上の領域に分けられてもよい。実装基板20は、実装領域200上に実装される発光素子3から生じる熱を放熱させるための放熱板としても機能する。
The
回路基板21は、ガラスエポキシ等の絶縁性の樹脂で形成される平坦なプリント基板である。例えば、図1及び図2に示す回路基板21は、上面視において実装基板20と概ね同じ正方形状を有し、その中央部に実装領域200と概ね同じ円形状の開口部を有する。回路基板21は、その開口部の中央に向かって直線状に延びる一対の突出部と、第2の領域202と第1の領域201の境界に沿って延びる円環部とを、開口部内に有する。これらの突出部及び円環部の上には、配線61A〜65A、61B〜65Bが設けられる。回路基板21は、例えば、接着シート又は接着剤等によって実装基板20上に固定される。
The
発光素子3は、原色光又は白色光を発するLED素子である。原色光とは、例えば、RGB(赤、緑、青)又はCMY(シアン、マゼンタ、黄)等である。白色光を得るための方法は、3つの原色光の加色混合又は補色の加色混合であってもよく、例えば、青色光及び黄色光の加色混合でもよい。或いは、発光素子3は、蛍光体を使って原色又は白色光を発してもよい。この場合、発光素子3は、青等の短波長の原色光を発するLEDダイを使用し、この短波長の光を全て蛍光体に吸収させ、蛍光体を長波長の赤、緑、黄等で原色発光させるか、LEDダイの発光と蛍光体の発光との加色混合により白色発光させてもよい。発光素子3は、その発する光が回路基板21の開口部から照射されるように、発光装置1の発光面となる実装基板20の実装領域200に、絶縁性の接着剤等によって固定される。
The
図1に示す実装領域200に配置された発光素子3は、発光色に基づいて、5つの系統(発光素子群)に分けられる。第1〜2の系統を構成する第1〜2の発光素子3は、実装領域200内の中央部の第1の領域201に配置され、主照明として用いられる。また、第3〜5の系統を構成する第3〜5の発光素子3は、実装領域200内の外周側の第2の領域202に配置され、補助照明用の補助発光部として用いられる。
The
第1の領域201に配置された第1〜2の系統に含まれる発光素子3は、樹脂80を上部に有する。樹脂80は、発光素子3が発する光を吸収してより長波長の光を発する蛍光体を含む。
The
第1の領域201に配置された第1の発光素子3は、第1の発光素子3に含まれるLEDダイが発する青色光と、第1の樹脂80が発する赤色成分の多い光とを加色混合して第1の白色光W1を照射する。同様に、第1の領域201に配置された第2の発光素子3は、第2の発光素子3に含まれるLEDダイが発する青色光と、第2の樹脂80が発する黄色光とを加色混合して第2の白色光W2を照射する。
The first
第2の領域202に配置される第3〜5の発光素子3は、それぞれ異なる複数の原色光(R、G、B)を発する。つまり、第3〜5の発光素子3の発光を加色混合すると補助白色光WRGB(図3参照)となる。この補助白色光WRGBは、第1の白色光W1よりも色温度が高く、第2の白色光W2よりも色温度が低い白色光とされる。第3〜5の発光素子3は、補助光源部を構成する。
The third to fifth
第1の発光素子3が照射する第1の白色光W1は、色温度の低い約2200Kの白色光とされ、第2の発光素子3が照射する第2の白色光W2は、色温度の高い約6500Kの白色光とされる。また、第3の発光素子3が照射する原色光は、赤色(R)とされ、第4の発光素子3が照射する原色光は、緑色(B)とされ、第5の発光素子3が照射する原色光は、青色(B)とされる。補助光源部は、これらの赤緑青(RGB)の3原色が加色混合された補助白色光WRGB(図3参照)を照射する。なお、緑色光を発する発光素子3は、青色光を発するLEDダイと、青色光を吸収して緑色光を発する蛍光体を含む樹脂とが組み合わされて構成されてもよい。また、赤色光を発する発光素子3は、青色光を発するLEDダイと、青色光を吸収して赤色光を発する蛍光体を含む樹脂とが組み合わされて構成されてもよい。
The first white light W1 irradiated by the first
第1〜5の発光素子3からなる第1〜5の発光素子群は、それぞれ、所定の個数の発光素子3が、金又は銅からなるワイヤ4によって互いに直列接続された第1〜5の発光素子列を含み、第1〜5の発光素子列が、さらに並列接続されて構成される。第1〜5の発光素子3は、それぞれ、並列接続されてもよく、さらにこれらの並列回路が直列接続されてもよい。図1の第1の領域201では、12個の第1の発光素子3で構成された第1の発光素子列が、並列に5列接続され、第1の発光素子群を構成している。同様に、12個の第2の発光素子3で構成された第2の発光素子列が、並列に5列接続され、第2の発光素子群を構成している。
In the first to fifth light emitting element groups including the first to fifth
また、第2の領域202では、24個の第3の発光素子3(R)が直列接続して構成された第3の発光素子列(R)が、並列に2列接続され、第3の発光素子群を構成している。同様に、24個の第4の発光素子3(G)が直列接続して構成された第4の発光素子列(G)が、並列に4列接続され、第4の発光素子群を構成している。同様に、24個の第5の発光素子3(B)が直列接続して構成された第5の発光素子列(B)が、並列に2列接続され、第5の発光素子群を構成している。すなわち、第2の領域202では、内側から円環状に、第3の発光素子列(R)、第4の発光素子列(G)、第4の発光素子列(G)、第5の発光素子列(B)、第3の発光素子列(R)、第4の発光素子列(G)、第4の発光素子列(G)、第5の発光素子列(B)が配列している。これらの第3〜5の発光素子列のうち、半数の発光素子列は第2の領域202内の左側に円弧状に配置され、残りの半数の列は第2の領域202内の右側に円弧状に配置されている。
Further, in the
第1〜5の発光素子列の両端に、各発光素子列に含まれる一つの発光素子3を発光させる電圧Vfを所定の個数(直数)で乗じた電圧値が印加されることで、発光素子3に電流が流れ、発光素子3が発光する。
A voltage value obtained by multiplying both ends of the first to fifth light emitting element rows by a predetermined number (direct number) of the voltage Vf for causing one
図1の第1の領域201に配置された第1〜2の発光素子3は、奇数列と偶数列で第1の発光素子3と第2の発光素子3が入れ替わる、いわゆる市松模様配置(チェッカーパターン)となっている。なお、第1〜2の発光素子3は、このような配置に限定されず、照明のムラが低減されるように第1の領域201内で分散して配置されていればよく、例えば、行列状又は同心円状に配置してもよい。
The first and second
前述のように、第1〜2の発光素子3は、同じ系統の発光素子3が互いに隣り合わないように配置されていた。そのために、第1の発光素子3を接続するワイヤ4と、第2の発光素子3を接続するワイヤ4とは、第1の領域201において一部で交差する。つまり、ワイヤ4の交差があるが、第1〜2の発光素子3が第1の領域201内で市松模様状に分散配置されるため、発光装置1による照明が均質化して照明のムラが低減される。
As described above, the first and second
電極51A〜55A、51B〜55B、及び配線61A〜65A、61B〜65Bは、回路基板21上に銅層と金メッキ層等で形成される。電極51A〜55A、51B〜55Bは、それぞれ、第1〜5の正電極及び第1〜5の負電極の一部分である。また、配線61A〜65A、61B〜65Bは、それぞれ、第1〜5の正電極及び第1〜5の負電極の残りの一部分である。
The
電極51A〜55A、及び配線61A〜65Aは、外部電源(図示せず)から第1〜5の発光素子列の一端(アノード)に正電位を印加する。また、電極51B〜55B、及び配線61B〜65Bは、外部電源から第1〜5の発光素子列の他端(カソード)に負電位を印加する。配線61A〜65Aは、それぞれ、ワイヤ4によって第1〜5の発光素子列の一端に電気的に接続され、配線61B〜65Bは、それぞれ、ワイヤ4によって第1〜5の発光素子列の他端に電気的に接続される。
The
図1に示すように、電極51A〜55A、51B〜55Bは、回路基板21の対角線上で互いに向かい合う角部に設けられている。そして、電極51A〜55Aと電極51B〜55Bは、回路基板21の開口部の中心部の所定の対称点に対して互いに点対称となるように配置されている。これにより、電極のレイアウトが簡素化される。なお、電極51A〜55A、51B〜55Bは、このような配置に限定されず、回路基板21の角部以外の周辺部に配置されてもよい。
As shown in FIG. 1, the
図1に示す配線61A〜65A、61B〜65Bは、回路基板21の開口部の外縁(すなわち実装領域200の外縁)に沿って設けられているほか、回路基板21の開口部の中央に向かって直線状に延びる一対の突出部にも設けられている。さらに、配線61A〜62A、61B〜62Bは、第2の領域202と第1の領域201との境界に沿って設けられた円環部にも存在する。
The
発光素子3は、電極51A〜55A、51B〜55B、及び配線61A〜65A、61B〜65Bを介して、外部電源から電流が供給されることで光を発する。電極51A〜55Aから配線61A〜65A、第1〜5の発光素子群、配線61B〜65Bを経て、電極51B〜55Bに至るそれぞれの経路は、第1〜5の発光素子群に電流を供給する第1〜5の電流経路を構成している。第1〜5の発光素子3が発する光の強さは、第1〜5の電流経路に供給する電流量を調整することで、第1〜5の系統(発光素子群)ごとに制御される。
The
樹脂枠70は、回路基板21の開口部の外縁に沿って円環状に設けられ、実装領域200に充填する封止樹脂81の流出を防止する。また、樹脂枠70は、白色粒子が混入された不透明なシリコーン樹脂等で構成され、反射性を有する。この樹脂枠70により、発光素子3から側方に発せられた光が、樹脂枠70で反射し、発光装置1の発光面の正面に向かうため、発光装置1による照明が明るくなる。
The
前述のように、封止樹脂81は、樹脂枠70により囲まれる実装領域200上の空間に充填され、実装領域200上に配置された第1〜5の発光素子3を封止して保護する。このとき、第1〜5の発光素子3は、同一の封止樹脂81により封止される。すなわち、実装領域200内において、第1の領域201と第2の領域202を分けるための樹脂枠を設ける必要がないため、第1〜5の発光素子3を配置する自由度が向上する。なお、第1の領域201に充填する封止樹脂と第2の領域202に充填する封止樹脂とを分けたい場合には、第1の領域201と第2の領域202の境界に不図示の樹脂枠を設ける(第1の領域201を封止する樹脂のチクソ性を高くすれば前記樹脂枠は省ける。)。封止樹脂81は、発光素子3が発する光を均一に分散させるため、散乱材を含んでもよい。また、封止樹脂81は、発光素子3が発する光を吸収してより長波長の光を発する蛍光体を含んでもよい。なお、以下の説明では、封止樹脂81は蛍光体を含まないものとする。
As described above, the sealing
保護素子9は、ツェナーダイオードであり、発光素子3に過電圧が印加されたとき、ツェナー電流を流して発光素子3を保護する。保護素子9は、配線61A〜65Aと配線61B〜65Bの間に、ワイヤを介して、それぞれ、第1〜5の発光素子3と逆並列接続される。なお、図1には、第1〜2の発光素子3を保護する保護素子9のみを図示したが、第3〜5の発光素子3についても同様に、それぞれ、保護素子9が第3〜5の発光素子3と逆並列接続される。
The protection element 9 is a Zener diode, and when an overvoltage is applied to the
以下、図1に示す発光装置1の製造方法について簡単に説明する。まず、電極51A〜55A、51B〜55B、及び配線61A〜65A、61B〜65Bが設けられた回路基板21が、実装基板20上に固定される。次に、実装基板20の第1の領域201に第1〜2の発光素子3に含まれるLEDダイがダイボンディングされ、第2の領域202に第3〜5の発光素子3に含まれるLEDダイがダイボンディングされる。次に、第1〜5の発光素子3同士、及び第1〜5の発光素子3と配線61A〜65A、61B〜65Bが、ワイヤ4で接続される。次に、第1の領域201に配置されたLEDダイの上部に、蛍光体を含む第1〜2の樹脂80が塗布される。次に、第2の領域202の外縁に沿って樹脂枠70が形成され、樹脂枠70により囲まれる第1〜2の領域201、202に封止樹脂81が充填される。このとき、第1〜5の発光素子3が封止される。以上の工程により、図1に示す発光装置1が製造される。
Hereinafter, a method for manufacturing the light emitting device 1 shown in FIG. 1 will be briefly described. First, the
図3は、CIE1931色度図を簡略化して描いた色度図であり、一つの実施形態に係る発光装置1が照射する白色光の色域示す。図3の色度図上には、黒体放射軌跡30と、第1〜2の白色光W1、W2、第3〜5の発光素子群の発光色R、G、Bと、第3〜5の発光素子群の発光を加色混合して得た補助白色光WRGB、が示されている。黒体放射軌跡30を覆う8つの矩形領域は、ANSI(米国規格協会)によって規定されたLEDのランクを示す色温度領域を表す。それぞれの8つの色温度領域は、中心の色温度により、2700K、3000K、3500K、4000K、4500K、5000K、5700K、6500Kで示される。
FIG. 3 is a chromaticity diagram drawn by simplifying the CIE 1931 chromaticity diagram, and shows the color gamut of white light emitted by the light emitting device 1 according to one embodiment. On the chromaticity diagram of FIG. 3, the
第1の発光素子3は、図3に示す色度図上の黒体放射軌跡30上の2200Kの色温度の第1の白色光W1(2700Kを示す矩形領域の外)で発光する。第2の発光素子3は、図3に示す色度図上の黒体放射軌跡30上の6500Kの色温度の第2の白色光W2(6500Kを示す矩形領域の中心部)で発光する。
The first
前述のように、第1の発光素子群が照射する第1の白色光W1の強さと、第2の発光素子群が照射する第2の白色光W2の強さは、電極51A〜52A、51B〜52Bに供給する電流量を調整することにより、それぞれ独立に制御される。すなわち、発光装置1は、第1の発光素子群が照射する第1の白色光W1と、第2の発光素子群が照射する第2の白色光W2を加色混合して、色度図上の第1の白色光W1の座標と第2の白色光W2の座標を結ぶ線分上の任意の白色光を照射することができる。
As described above, the intensity of the first white light W1 irradiated by the first light emitting element group and the intensity of the second white light W2 irradiated by the second light emitting element group are the
発光装置1は、第1〜2の発光素子群(第1〜2系統)とは別に、第3〜5の発光素子群(第3〜5系統)を備えている。第2の領域202に配置される第3の発光素子群、第4の発光素子群、第5の発光素子群は、それぞれ、第1の原色光、第2の原色光、第3の原色光を発する。これらの第1の原色光、第2の原色光、第3の原色光は、それぞれ、赤色光(R)、緑色光(G)、青色光(B)とされる。第3〜5の発光素子群が発する第1〜3の原色光の強さは、電極53A〜55A、53B〜55Bに供給する電流量を調整することで、それぞれ独立に制御される。すなわち、第3〜5の発光素子群からなる補助発光部は、第1〜3の原色光を加色混合して、図3の色度図上のRGB(赤、緑、青)の原色光の座標を頂点とする三角形内の任意の座標の光を補助白色光WRGBとして照射することができる。
The light emitting device 1 includes a third to fifth light emitting element group (third to fifth system) in addition to the first and second light emitting element groups (first and second systems). The third light emitting element group, the fourth light emitting element group, and the fifth light emitting element group arranged in the
補助発光部が、図3の色度図上に示す補助白色光WRGBを照射する場合、発光装置1は、第1の白色光W1と、第2の白色光W2と、補助白色光WRGBとを加色混合させる際それぞれの強度を調整し、これらの座標を頂点とする三角形内の任意の色度で発光できる。この結果、発光装置1は、広い色域の光を照射することができる。 When the auxiliary light emitting unit irradiates the auxiliary white light W RGB shown on the chromaticity diagram of FIG. 3, the light emitting device 1 has a first white light W1, a second white light W2, and an auxiliary white light W RGB. When adding and mixing with and, the intensity of each can be adjusted, and light can be emitted at any chromaticity within the triangle whose apex is these coordinates. As a result, the light emitting device 1 can irradiate light having a wide color gamut.
なお、第1〜2の白色光W1、W2と、補助白色光WRGBとでは、白色光の質が異なる。すなわち、第1〜2の白色光W1、W2は、樹脂80の蛍光体が発する光を含むため、幅広い波長域の連続スペクトルとなる。他方、補助発光部が照射する補助白色光WRGBは、LEDダイが発する原色光を加色混合して得られる白色光であるため、波長域の狭い3本の線スペクトルからなる。したがって、発光装置1は、第1〜2の白色光W1、W2を加色混合して得られる白色光と補助白色光WRGBとを同時に照射することにより、所望の色温度でありながら、高い演色性を確保できる。
The quality of white light is different between the first and second white lights W1 and W2 and the auxiliary white light W RGB . That is, since the first and second white lights W1 and W2 include the light emitted by the phosphor of the
なお、補助発光部は、3系統の発光素子群で構成される他に、4系統以上の発光素子群で構成されてもよく、1〜2系統の発光素子群で構成されてもよい。例えば、2系統の場合、補助発光部は、第3の発光素子群の発光色を青色、第4の発光素子群の発光色を黄色として照射してもよい。 In addition to being composed of three light emitting element groups, the auxiliary light emitting unit may be composed of four or more light emitting element groups, or may be composed of one or two light emitting element groups. For example, in the case of two systems, the auxiliary light emitting unit may irradiate the light emitting color of the third light emitting element group as blue and the light emitting color of the fourth light emitting element group as yellow.
以上のように、発光装置1は、基板2の中央部を占める第1の領域201と第1の領域201の外周部を占める第2の領域202を備えている。基板2には、電極51A及び配線61A(第1の正電極)、電極52A及び配線62A(第2の正電極)、電極53及び配線63A(第3の正電極)、電極51B及び配線61B(第1の負電極)、電極52B及び配線62B(第2の負電極)、電極53B及び配線63B(第3の負電極)が形成されている。第1の領域201には、第1の白色光W1を発する第1の発光素子群及び第2の白色光W2を発する第2の発光素子群が実装され、第2の発光領域には第1〜2の白色光W1、W2より緑色側で補助白色光WRGBを発する補助発光部が実装されている。
As described above, the light emitting device 1 includes a
このとき、配線61A、62A、61B、62Bは、基板2の角部で電極51A、52A、51B、52Bに接続するとともに、第2の領域202を横切り、第1の領域201の外縁部に端部が配され、この端部で第1及び第2の発光素子群に接続する。つまり、電極51Aから、配線61A、第1の発光素子群、配線61Bを経て電極51Bに至る電流経路ができあがる。同様に、電極52Aから、配線62A、第2の発光素子群、配線62Bを経て電極52Bに至る電流経路ができあがる。また、配線63A、63Bは、基板2の角部で電極53A、53Bに接続するとともに、第2の領域202を横切るように配された端部を備え、この端部で補助発光部に含まれる第3の発光素子群に接続する。つまり、電極53Aから、配線63A、第3の発光素子群、配線63Bを経て電極53Bに至る電流経路ができあがる(第4〜5の発光素子群も同様)。
At this time, the
したがって、発光装置1は、主たる発光部である第1〜2の発光素子群を基板の中央部に配し、発光色を微調するための補助発光部(第3〜5の発光素子群)を主たる発光部の外周部に配置したことにより配線が簡単化する。さらに、発光装置1は、第1の白色光W1、第2の白色光W2及び補助白色光WRGBを合成して所望の発光色を得ていることから、発光色の色域を広げることができる。 Therefore, the light emitting device 1 arranges the first and second light emitting element groups, which are the main light emitting parts, in the central portion of the substrate, and provides auxiliary light emitting units (third to fifth light emitting element groups) for finely adjusting the light emitting color. Wiring is simplified by arranging it on the outer periphery of the main light emitting part. Further, since the light emitting device 1 obtains a desired light emitting color by synthesizing the first white light W1, the second white light W2, and the auxiliary white light W RGB , the color gamut of the light emitting color can be widened. it can.
また、発光装置1では、第1の発光素子群に含まれる発光素子3と第2の発光素子群に含まれる発光素子3とが市松模様状に配列している。この結果、主たる発光部(第1の領域201)において、第1の発光素子群の白色光W1と第2の発光素子群の白色光W2の混色性が向上している。
Further, in the light emitting device 1, the
さらに、補助発光部に含まれる、第3の発光素子群(R)、第4の発光素子群(G)、及び第5の発光素子群(B)は、発光素子3が24個直列接続した第3〜5の発光素子列が、それぞれ、2、4、2列並列接続し、主たる発光部(第1の領域201)を対称的に取り囲んでいる。この結果、発光色の微調に係るバランスが良くなる。
Further, 24
なお、上述の実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 It should be noted that the above-described embodiments merely show examples of embodiment in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner by these. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or its main features.
図4は、第1の変形例であって、他の実施形態に係る発光装置1aを模式的に示す断面図である。図4は、図1に示した発光装置1のVA−VA線に沿った断面の他の一例を示している。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a
図4に示す発光装置1aの第2の領域202に配置された第3〜5の発光素子群に含まれる第3〜5の発光素子3は、各発光素子3に含まれるLEDダイが発する光を吸収してより長波長の光を発する蛍光体を含む第3〜5の樹脂80を、その上部に有している。この第3〜5の樹脂80により、第3〜5の発光素子群は、白色光W3、W4、W5(図5参照)を照射する。その他については、発光装置1aは、図2に示した発光装置1と同じであるため、主に図2と異なる点について説明する。
The third to fifth
例えば、第2の領域202に配置された第4の発光素子群は、第4の発光素子3に含まれるLEDダイが発する青色光と、第4の樹脂80が発する黄色の光とが加色混合されて第4の白色光W4(図5参照)を照射する。同様に、第3及び第5の発光素子群は、第3及び第5の発光素子3に含まれるLEDダイが発する青色光と、第3及び第5の樹脂80が発する赤色成分及び青色成分の多い光とが加色混合されて第3及び第5の白色光W3、W5(図5参照)を照射する。
For example, in the fourth light emitting element group arranged in the
図5は、発光装置1aが照射する白色光の色域の一例を示す色度図である。第1の発光素子群及び第2の発光素子群は、図3と同様に、色度図上の黒体放射軌跡30上の第1の白色光W1及び第2の白色光W2を発する。他方、第3〜5の発光素子群は、図5の色度図上の黒体放射軌跡30より緑色側(図中のy軸の正方向側)の第3の白色光W3、第4の白色光W4、第5の白色光W5を発する。第3〜5の白色光W3、W4、W5の色温度は、第1の白色光W1より高く、第2の白色光W2より低く、それぞれ、概ね3000K、4000K、5000Kとされる。なお、第3〜5の白色光W3〜W5の色温度は、これらの色温度のほかに、ANSI(米国規格協会)規格によって規定された8つの色温度領域から選択されてもよい。
FIG. 5 is a chromaticity diagram showing an example of the color gamut of white light emitted by the
これら第3〜5の白色光W3〜W5の強さは、電極53A〜55A、53B〜55Bに供給する電流量を調整することで、それぞれ独立に制御される。これにより、発光装置1aは、第1〜5の発光素子群が照射する第1〜5の白色光W1〜W5を加色混合して、図5の色度図に示す第1〜5の白色光W1〜W5の座標を頂点とする5角形内において、任意の白色光を照射することができる。この結果、発光装置1は、ANSI(米国規格協会)によって規定された8つの色温度領域を概ねカバーする広い色域の光を照射することができる。
The intensities of the third to fifth white lights W3 to W5 are independently controlled by adjusting the amount of current supplied to the
なお、本変形例では、補助発光部は、第3〜5の発光素子群が発する第3〜5の白色光W1、W2、W3を加色混合して補助白色光を得ていた。しかしながら、補助発光部は、3系統の発光素子群で構成される他に、4系統以上の発光素子群で構成されてもよく、1〜2系統の発光素子群で構成されてもよい。 In this modified example, the auxiliary light emitting unit obtained auxiliary white light by color-mixing the third to fifth white lights W1, W2, and W3 emitted by the third to fifth light emitting element groups. However, in addition to being composed of three light emitting element groups, the auxiliary light emitting unit may be composed of four or more light emitting element groups, or may be composed of one or two light emitting element groups.
図6は、第2の変形例であって、他の実施形態に係る発光装置1bを模式的に示す上面図である。図6に示す発光装置1bは、図1に示した発光装置1と比べて、第2の領域202に配置された第3〜5の発光素子群に含まれる発光素子3の配置と、ワイヤ4による配線が異なる。その他については、発光装置1bは、図1に示した発光装置1と同じであるため、主に図1と異なる点について説明する。
FIG. 6 is a top view schematically showing a
第3〜5の発光素子群は、それぞれ、所定の個数の発光素子3が、金又は銅からなるワイヤ4によって互いに直列に電気的に接続されて構成される。図6に示す第2の領域202には、24個の発光素子3で構成された第3〜5の発光素子列が、それぞれ、並列に4列ずつ配置されている。これらの第3〜5の発光素子列のうち、半数は第2の領域202内の左側に円弧状に配置され、残りの半数は第2の領域202内の右側に円弧状に配置されている。なお、第3〜5の発光素子列の数は互いに異なってもよい。例えば、第3〜5の発光素子群が、赤色(R)、緑色(B)、青色(B)の原色光をそれぞれ照射する場合、緑色の原色光を照射する第4の発光素子群に含まれる第4の発光素子列の数は、赤色又は青色の原色光を照射する第3、第5の発光素子列の2倍であってもよい。
Each of the third to fifth light emitting elements groups is configured by electrically connecting a predetermined number of
第3〜5の発光素子群に含まれる発光素子3は、第3の発光素子群に含まれる発光素子3を互いに接続するワイヤ4と、第4の発光素子群に含まれる発光素子3を互いに接続するワイヤ4と、第5の発光素子群に含まれる発光素子3を互いに接続するワイヤ4とが第2の領域202において互いに交差するように配置する。すなわち、第3〜5の発光素子列が絡み合っている。これにより、第3〜5の発光素子群に含まれる発光素子3が、第2の領域202内で分散して配置されるため、発光装置1bの補助発光部による照明が均質化する。このようなワイヤ4の配線は、第3〜5の発光素子3が赤色(R)、緑色(B)、青色(B)の原色光を照射する構成であっても、或いは、第3〜5の発光素子3が第3〜5の白色光W3、W4、W5を照射する構成であっても、同様に適用が可能である。
The
1、1a、1b 発光装置
2 基板
3 発光素子
4 ワイヤ
9 保護素子
20 実装基板
21 回路基板
51A〜55A、51B〜55B 電極(第1〜3の正電極、負電極)
61A〜65A、61B〜65B 配線(第1〜3の正電極、負電極)
70 樹脂枠
80 樹脂
81 封止樹脂
200 実装領域
201 第1の領域
202 第2の領域
1, 1a, 1b
61A to 65A, 61B to 65B wiring (first to third positive electrodes, negative electrodes)
70
Claims (7)
前記基板の中央部を占める第1の領域と、
前記第1の領域の外周部を占める第2の領域と、
前記基板に設けられた第1の正電極、第2の正電極、第3の正電極、第1の負電極、第2の負電極及び第3の負電極と、
第1の白色光を発する第1の発光素子群と、
第2の白色光を発する第2の発光素子群と、
前記第1及び第2の白色光より緑色側で補助白色光を発する補助発光部と、
を備え、
前記第1及び第2の発光素子群は、前記第1の領域に実装され、
前記補助発光部は、前記第2の領域に実装され、
前記第1及び第2の正電極並び前記第1及び第2の負電極は、前記第2の領域を横切り、一端が前記基板の周辺部、他端が前記第1の領域の外縁部に配され、
前記第1の正電極から前記第1の発光素子群を経て前記第1の負電極に至る第1の電流経路と、
前記第2の正電極から前記第2の発光素子群を経て前記第2の負電極に至る第2の電流経路と、
前記第3の正電極から前記補助発光部を経て前記第3の負電極に至る第3の電流経路と、
を備える発光装置。 With the board
A first region occupying the central portion of the substrate and
A second region occupying the outer peripheral portion of the first region and
A first positive electrode, a second positive electrode, a third positive electrode, a first negative electrode, a second negative electrode, and a third negative electrode provided on the substrate.
A first group of light emitting elements that emit a first white light,
A second group of light emitting elements that emit a second white light,
An auxiliary light emitting unit that emits auxiliary white light on the green side of the first and second white lights,
With
The first and second light emitting elements are mounted in the first region.
The auxiliary light emitting unit is mounted in the second region.
The first and second positive electrodes and the first and second negative electrodes cross the second region, and one end is arranged at the peripheral portion of the substrate and the other end is arranged at the outer edge portion of the first region. Being done
A first current path from the first positive electrode to the first negative electrode via the first light emitting element group, and
A second current path from the second positive electrode to the second negative electrode via the second light emitting element group, and
A third current path from the third positive electrode to the third negative electrode via the auxiliary light emitting portion, and
A light emitting device equipped with.
請求項1に記載の発光装置。 The first light emitting element included in the first light emitting element group and the second light emitting element included in the second light emitting element group are arranged in a checkered pattern.
The light emitting device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の発光装置。 The auxiliary light emitting unit includes a third light emitting element group, a fourth light emitting element group, and a fifth light emitting element group having different emission colors from each other.
The light emitting device according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の発光装置。 The third light emitting element group, the fourth light emitting element group, and the fifth light emitting element group emit light in red, green, and blue, respectively.
The light emitting device according to claim 3.
請求項3に記載の発光装置。 The third light emitting element group, the fourth light emitting element group, and the fifth light emitting element group emit white light different from the first and second white light and different from each other.
The light emitting device according to claim 3.
前記第3、第4又は第5の発光素子列は、前記第1の領域を取り囲む、
請求項3から5の何れか一項に記載の発光装置。 In the third, fourth or fifth light emitting element group, at least two rows of third, fourth or fifth light emitting element rows in which the light emitting elements are connected in series are connected in parallel.
The third, fourth, or fifth light emitting element sequence surrounds the first region.
The light emitting device according to any one of claims 3 to 5.
請求項6に記載の発光装置。 The third, fourth, or fifth light emitting element trains are arranged so as to be intertwined with each other.
The light emitting device according to claim 6.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019133689A JP2021019078A (en) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | Light-emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019133689A JP2021019078A (en) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | Light-emitting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021019078A true JP2021019078A (en) | 2021-02-15 |
Family
ID=74564393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019133689A Pending JP2021019078A (en) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | Light-emitting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021019078A (en) |
-
2019
- 2019-07-19 JP JP2019133689A patent/JP2021019078A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6342468B2 (en) | Light emitting device and lighting device | |
US7125143B2 (en) | LED module | |
US8957435B2 (en) | Lighting device | |
JP5654328B2 (en) | Light emitting device | |
US7655954B2 (en) | Array type light-emitting device with high color rendering index | |
JP2012004519A (en) | Light emitting device and illumination device | |
JP2013504876A (en) | Solid state lighting element containing mixed light | |
US20110286210A1 (en) | Led light source in a single-package for raising color-rendering index | |
JP2021168416A (en) | Light-emitting apparatus and color-matching apparatus | |
US7772603B2 (en) | Array type light-emitting device with high color rendering index | |
JP6130064B2 (en) | Light emitting device | |
KR101562774B1 (en) | Light emitting module | |
JP2015043469A (en) | Light-emitting device | |
JP6807686B2 (en) | Light emitting device | |
JP6584308B2 (en) | LED light emitting module | |
JP2019062058A (en) | Light-emitting device | |
JP6865570B2 (en) | Light emitting device | |
JP2021019078A (en) | Light-emitting device | |
JP2017143109A (en) | Light-emitting device and method for manufacturing the same | |
US20200053852A1 (en) | Light emitting device | |
JP2014194858A (en) | Led lighting device | |
JP7296579B2 (en) | lighting equipment | |
JP7450462B2 (en) | light emitting device | |
US10468453B2 (en) | Light-emitting apparatus | |
JP6535840B2 (en) | Light emitting device |