JP4770676B2 - Light emitting device and lighting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光ダイオードのような固体発光素子を光源とする発光装置及び照明器具に関するものである。 The present invention relates to a light emitting device and a lighting fixture using a solid light emitting element such as a light emitting diode as a light source.
従来、白色光を得る発光装置として、例えば、青色光、赤色光、緑色光を各々放射する3種類の固体発光素子(LEDチップ)と、これら3種類のLEDチップが実装される平板状の実装基板と、透光性材料によりガラスビーズのような拡散部材とともにLEDチップを封止してなる封止部とを備え、拡散部材で拡散された青色光、赤色光、緑色光を混色することで白色光を外部に照射するものがある(特許文献1参照)。
ところで、上記従来例のように複数の固体発光素子(LEDチップ)が平板状の実装基板に並べて実装された構造においては、各固体発光素子の光軸が概ね平行となるために各色の光を混色する範囲が狭くなって色むらが生じやすくなってしまう。そのために上記従来例では、LEDチップを封止する封止部にガラスビーズのような拡散部材を均一に配置することで混色範囲を拡げていたが、封止部全体に多量の拡散部材を混入させているために製造コストが高くなるという問題があった。 By the way, in the structure in which a plurality of solid state light emitting elements (LED chips) are mounted side by side on a flat mounting board as in the conventional example, the light axes of the respective solid state light emitting elements are substantially parallel, so The range of color mixing becomes narrow and color unevenness is likely to occur. Therefore, in the above conventional example, the color mixing range is expanded by uniformly disposing a diffusion member such as a glass bead in the sealing portion for sealing the LED chip, but a large amount of the diffusion member is mixed in the entire sealing portion. Therefore, there is a problem that the manufacturing cost becomes high.
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、製造コストを下げつつ色むらが抑制できる発光装置及び照明器具を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said situation, The objective is to provide the light-emitting device and lighting fixture which can suppress color unevenness, reducing manufacturing cost.
請求項1の発明は、上記目的を達成するために、互いに波長の異なる光を放射する複数種の固体発光素子と、これら複数種の固体発光素子を封止する透明樹脂材料製の封止部と、封止部に設けられて固体発光素子から放射される光を拡散させる拡散部とを備え、封止部は、前記複数種の固体発光素子から放射された波長の異なる光の全てが混色される混色領域と、混色領域の外側に位置し、当該複数種の固体発光素子から放射された波長の異なる光のうち、何れか一種又は複数種の光が入射される非混色領域とを有し、拡散部は、非混色領域のみに光拡散部材が混入されてなることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a plurality of types of solid light emitting devices that emit light having different wavelengths, and a sealing portion made of a transparent resin material that seals the plurality of types of solid light emitting devices. And a diffusing part that is provided in the sealing part and diffuses the light emitted from the solid light emitting element, and the sealing part is a color mixture of all the light having different wavelengths emitted from the plurality of types of solid light emitting elements. Yes and color mixing region is located outside the mixing area, and a corresponding plurality of types of solids out from the light-emitting element of the lights of different emission wavelengths, either one or more non-color-mixture region light that is incident The diffusion unit is characterized in that the light diffusion member is mixed only in the non-color mixing region.
請求項2の発明は、上記目的を達成するために、請求項1の発光装置と、1乃至複数の発光装置を支持する器具本体とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a second aspect of the invention is characterized by comprising the light emitting device of the first aspect and an instrument body that supports one or more light emitting devices.
請求項1並びに請求項2の発明によれば、互いに波長の異なる光を放射する複数種の固体発光素子と、これら複数種の固体発光素子を封止する透明樹脂材料製の封止部と、封止部に設けられて固体発光素子から放射される光を拡散させる拡散部とを備え、封止部は、前記複数種の固体発光素子から放射された波長の異なる光の全てが混色される混色領域と、混色領域の外側に位置し、当該複数種の固体発光素子から放射された波長の異なる光のうち、何れか一種又は複数種の光が入射される非混色領域とを有し、拡散部は、非混色領域のみに光拡散部材が混入されているので、拡散部を設けない場合に比較して混色される範囲が広くなって色むらが抑制でき、しかも、従来例のように拡散部材を封止部全体に混入する場合に比較して拡散部が小さくて済むために製造コストを下げることができる。
According to the invention of
以下、図面を参照して本発明に係る発光装置と照明器具の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a light emitting device and a lighting fixture according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施形態1)
図1(a)は本実施形態の発光装置の断面図を示している。本実施形態の発光装置は、互いに波長の異なる光を放射する複数(図示例では3つ)のLEDチップ10と、これら3つのLEDチップ10が実装された実装基板11と、各LEDチップ10および個々のLEDチップ10に接続されたボンディングワイヤ(図示せず)を封止する封止部12とを備えている。
(Embodiment 1)
FIG. 1A shows a cross-sectional view of the light emitting device of this embodiment. The light emitting device of this embodiment includes a plurality of (three in the illustrated example)
3つのLEDチップ10は、青色、赤色、緑色の3種類の光をそれぞれ放射するGaN系青色LEDチップ、GaAs系赤色LEDチップ、GaP系緑色LEDチップであって、実装基板11の一表面(図1(a)における上面)に実装され、当該表面上に形成されている導電パターン(図示せず)にアノード電極とカソード電極が各々図示しないボンディングワイヤで接続される。
The three
封止部12は、LEDチップ10を内側に収納する形で実装基板11に固定される半球状のカバー13の内側に透明樹脂材料を充填して形成される。カバー13は、シリコーン樹脂のような透明材料の成形品によって半球状に形成されており、開口部の周縁が実装基板11に対して接着される。そして、シリコーン樹脂やアクリル樹脂などの透明樹脂材料がカバー13内に充填されることで封止部12が形成される。
The sealing
ここで、カバー13の天頂部分13aにおいては各LEDチップ10から放射された3種類の光が全て混色可能であるが、天頂部分13aの外側部分では何れか1種類又は2種類の光のみしか混色し得ない。そのために本実施形態では、3種類の光が全て混色可能である天頂部分13a(以下、「混色領域」と呼ぶ。)の外側部分(以下、「非混色領域」と呼ぶ。)に光を拡散する拡散部14を設けている。かかる拡散部14は、カバー13における非混色領域にガラスビーズ等の拡散部材14aを混入することで形成されている。但し、図1(b)に示すように拡散部材14aを混入する代わりに非混色領域におけるカバー13の外側表面に断面形状略三角形の凹凸を形成することで拡散部14を設けてもよい。
Here, all three types of light emitted from each
このように本実施形態によれば、LEDチップ10から放射された波長の異なる光(青色光、赤色光、緑色光)が混色される混色領域の外側(非混色領域)に拡散部14を配置しているので、拡散部14を設けない場合に比較して混色される範囲が広くなって色むらが抑制できる。しかも、従来例のように拡散部材を封止部全体に混入する場合に比較して拡散部14が小さくて済むために製造コストを下げることができる。なお、図1(c)に示すように混色領域においても、配光を一致させるためにカバー13の外側表面に断面形状略三角形の凹凸からなる拡散構造13bを設けても構わない。
As described above, according to the present embodiment, the diffusing
ところで本実施形態では、封止部12を通して放射された光の配光を制御するレンズ部30が封止部12と対向して配設されている。このレンズ部30は、フレネルレンズであり、封止部12の混色領域を収納する凹所31を有し、凹所31の内側面31aから入射した光を外側面30bで反射して当該レンズ部30の光出射面30a側に導いている。また、レンズ部30の周囲には板状の鍔部32が一体に設けられ、鍔部32における封止部12との対向面(図1(a)における下面)には断面形状略三角形の凹凸部32aが形成されている。従って、拡散部14で拡散された光が鍔部32の凹凸部32aにおいて拡散されるため、波長の異なる光をさらに均一に混色させることができる。
By the way, in this embodiment, the
(実施形態2)
図2は本実施形態の発光装置の断面図を示している。但し、本実施形態の発光装置は拡散部の構造に特徴があり、その他の構成については実施形態1とほぼ共通しているので、共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the light emitting device of this embodiment. However, the light emitting device of this embodiment is characterized by the structure of the diffusion part, and the other components are almost the same as those of the first embodiment, so the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. To do.
本実施形態の発光装置における拡散部15は、シリコーン樹脂やアクリル樹脂などの透明樹脂材料にガラスビーズ等の拡散部材(図示せず)を混入して略円筒形状に形成され、3つのLEDチップ10を取り囲むように実装基板11上に固定されている。この拡散部15は、その径方向(図2における左右方向)の厚みが実装基板11から離れる従って徐々に小さくなるように内周面が傾斜している。一方、拡散部材は透明樹脂材料に均一に混入されているので、拡散部15においてはLEDチップ10から離れるにつれて拡散部材の量が減少することになる。なお、拡散部15の高さ寸法Hは、外側に位置する2つのLEDチップ10から放射される光の放射範囲S2,S3と拡散部15の先端が交差する寸法としている。
The diffusing
而して、3つのLEDチップ10から放射される光の放射範囲S1,S2,S3が重なる領域が混色領域となり、その外側の領域が2つ又は1つのLEDチップ10から放射される光の放射範囲S2,S3しか存在しない非混色領域となるので、上述のように非混色領域に拡散部15を配設することで混色される範囲が広くなって色むらが抑制できるものである。ここで、非混色領域は実装基板11から離れるにつれて混色の割合が大きくなっているから、本実施形態では拡散部15の径方向の厚みを実装基板11から離れる従って徐々に小さくすることで拡散部材の量を減少させている。このような構造を採用すれば、拡散部15の径方向の厚みを均一にして高さ方向における拡散部材の混入割合を変化させるよりも拡散部15を容易に製造することができる。
Thus, the region where the light emission ranges S1, S2, and S3 emitted from the three
図3は本実施形態の照明器具を示す一部省略した斜視図である。この照明器具は所謂ダウンライトであって、有底円筒形の器具本体100の底面100aに、上述した複数の発光装置1が取り付けられ、ガラスや透明樹脂材料からなる保護カバー(図示せず)によって器具本体100の開口面が閉塞されて構成される。但し、本発明に係る照明器具はダウンライトに限定されるものではない。
FIG. 3 is a partially omitted perspective view showing the lighting apparatus of the present embodiment. The lighting fixture is a so-called downlight, and the plurality of
10 LEDチップ
11 実装部
12 封止部
13 カバー
14 拡散部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
封止部は、前記複数種の固体発光素子から放射された波長の異なる光の全てが混色される混色領域と、混色領域の外側に位置し、当該複数種の固体発光素子から放射された波長の異なる光のうち、何れか一種又は複数種の光が入射される非混色領域とを有し、
拡散部は、非混色領域のみに光拡散部材が混入されてなることを特徴とする発光装置。 Plural types of solid light emitting elements that emit light having different wavelengths, a sealing portion made of a transparent resin material that seals these plural types of solid light emitting elements, and a solid light emitting element provided in the sealing portion And a diffusing part for diffusing light
The sealing portion is a color mixture region in which all of the light beams having different wavelengths emitted from the plurality of types of solid light emitting elements are mixed, and a wavelength emitted from the plurality of types of solid light emitting devices , located outside the color mixture region. among different light, and a any one or more of the non-color-mixture region light that is incident,
The light diffusing device is characterized in that the light diffusing member is mixed only in the non-color mixing region.
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