JP6536967B2 - 発光装置および照明装置 - Google Patents
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図1に示すように、本発明の実施の形態1に係る発光装置100はパルス変調出力電源と電気的に接続する電極端子104、105の間で並列に分岐された、複数のLEDパッケージLA1〜LAmを有する第1の回路111と、第1の回路と発光色の異なる複数のLEDパッケージLB1〜LBnを有する第2の回路112を備える。第1の回路111はLEDパッケージと直列に接続したコンデンサ102を有し、コンデンサ102は抵抗103を有する回路と閉回路を形成する。
C×ΔV = I×Δt
C:コンデンサ静電容量
ΔV:コンデンサの電圧上昇
I:電流
Δt:通電時間
ΔV=I×Δt÷C
つまり、Δt時間以前は第1の回路111に入力電流が流れ、Δt時間後にΔVが第1の回路111の駆動電圧と第2の回路112の閾値電圧の差と等しくなれば、以降の時間において入力電流は第2の回路112に流れ始めることとなる。また、ΔVが第1の回路111の駆動電圧と第2の回路112の駆動電圧の差よりも大きくなれば、入力電流は抵抗103の閉回路を通じて第1の回路111に流れる電流以外は、第2の回路112に電流が流れることとなる。
LEDパッケージLA1〜LAm、LB1〜LBnは、LED素子が搭載され、LED素子からの光を透光性樹脂などを介して発光部より発光する電子部品であり、LED素子からの光をそのまま変換せずに発する単色タイプ、LED素子からの光を蛍光体により変換するタイプなどがある。また、パッケージとして、チップスケールパッケージタイプ、表面実装タイプ、チップオンボード(COB)タイプ、等を問わない。照明用として使用される場合は、一般にInGaN系のLED素子からの光の一部もしくは全部を蛍光体により変換し白色光とする、白色LEDパッケージが好ましく、それぞれのLEDパッケージ群の発光色が異なるよう色味は適宜選択される。また、第1の回路上のLEDパッケージ群に赤色LEDパッケージを使用することで、低い入力電力領域でより低い色温度の発光色を発することが可能となるため、好ましい。
パルス変調出力電源からの過電流を制限する目的等で、第1の回路111上もしくは第2の回路112上に直列に抵抗などの保護素子が接続されても良い。
第1の回路上のLEDパッケージ群LAの発光色と第2の回路上のLEDパッケージ群LBの発光色はそれぞれ異なっており、同一回路内でのLEDパッケージの発光色は発光装置としての色の均一性などの品質を確保するため、同じであることが好ましい。または、所望の発光色に応じて同一回路内で異なる発光色のLEDパッケージから構成されても良い。
コンデンサ102は電解コンデンサ、セラミックコンデンサ、電気二重層コンデンサなどあらゆる種類のコンデンサを用いることができる。
抵抗103は抵抗素子もしくは配線抵抗により形成される。
図3に示すように、本発明の実施の形態2に係る発光装置300は基板301上にパルス変調出力電源と電気的に接続する電極端子304、305を有し、電極端子304,305から並列に分岐されたLED素子D1〜D4を有する第1の回路311とLED素子D5〜D10を有する第2の回路312を備えたCOBタイプのパッケージによる発光装置である。駆動電圧の低い第1の回路311上には直列にコンデンサ302が接続されており、さらにコンデンサと閉回路を形成するように抵抗303が接続されている。第1の回路311上のLED素子D1〜D4は発光部321内に配置され、第2の回路312上のLED素子D5〜D10は発光部322内に配置される。
LED素子Dは、アノード用電極パッドとカソード用電極パッドを有し、ワイヤーもしくはバンプおよび基板上の回路パターンを介して、それぞれの回路が最適な電圧を有するようにLED素子同士が接続されている。
LED素子が実装される基板301は光反射率が高く、放熱性の高い材料であることが好ましく、アルミナセラミックやアルミニウムなどが用いられ、LED素子などの部品実装や電極のための配線パターンが形成されている。
発光部321、322は樹脂ダムに囲われ、透光性樹脂によって覆われており、透光性樹脂の内側にLED素子が配置されている。白色光の発光が所望される場合は蛍光体を含んだ透光性樹脂によって青色LED素子が覆われており、青色LED素子から放射された一次光の一部が蛍光体によって緑色から赤色にスペクトル成分を有する光に変換される。好適には、第1の回路の発光部321と第2の回路上322の発光部が所望する特性となるように蛍光体の混合比率が設定されることが好ましい。
図6に示すように、本発明の実施の形態3に係る発光装置600はパルス変調出力電源と電気的に接続する電極端子604、605を有し、電極端子604、605より並列に分岐されたLEDパッケージ群6LAを有する第1Aの回路611Aと、LEDパッケージ群6LAとは異なる発光色を発するLEDパッケージ群6LBを有する第1Bの回路611Bと、LEDパッケージ群6LA、6LBとは異なる発光色を発するLEDパッケージ群6LCを有する第2の回路612と、を含み、第1Aおよび第1Bの回路611A、611Bにはそれぞれ直列にコンデンサ602A、602Bが接続されている。第1Aおよび第1Bの回路611A、611Bの駆動電圧は第2の回路612の閾値電圧と比べて低く、さらに第1Aの回路611Aの駆動電圧は第1Bの回路611Bの閾値電圧よりも低い。それぞれのコンデンサ602A、602Bには、閉回路を形成するように抵抗603A、603Bが接続されている。
301,401,501 基板
102,302,402,502,602A,602B コンデンサ
103,303,403,503,603A,603B 抵抗
104,304,404,504,604 アノード用電極端子
105,305,405,505,605 カソード用電極端子
111,311,411,511,611A,611B 第1の回路
112,312,412,512,612 第2の回路
321,421,521 第1の回路の発光部
322,422,522 第2の回路の発光部
LA1〜LAM,LB1〜LBN LEDパッケージ
LA,LB,6LA,6LB,6LC LEDパッケージ群
D1〜D10,D LED素子
Claims (3)
- 定電流パルス変調出力電源と接続する電極端子と、
前記電極端子の接続点から並列に接続された第1の回路および第2の回路を備え、
前記第1の回路と前記第2の回路はそれぞれ一つ以上の半導体発光素子を含む発光部を有し、
前記第1の回路の発光部の発光色は前記第2の回路の発光部の発光色と異なり、
前記第1の回路にはコンデンサが前記半導体発光素子と直列に接続され、
前記コンデンサの両端子には、前記コンデンサから電荷を放電する抵抗が電気的に接続され、
前記コンデンサが放電された状態での前記第1の回路に前記定電流パルス変調出力電源の出力電流値で通電するための電圧は、前記第2の回路に前記出力電流値で通電するための電圧よりも低く、
前記コンデンサが放電された状態での前記第1の回路に前記出力電流値で通電開始後、前記第1の回路に通電するための電圧が、前記第2の回路上の順方向に直列接続された複数の前記半導体発光素子の閾値電圧の合計値を超えるのに要する時間は、前記定電流パルス変調出力電源のパルス周期よりも短くなるよう、前記コンデンサの静電容量が設定され、
前記コンデンサが充電された状態で、前記電極端子から前記出力電流値で通電した際の前記第1の回路に流れる電流は、前記第2の回路に流れる電流よりも小さくなるよう前記抵抗の抵抗値が設定されていることを特徴とする、発光装置。 - 前記抵抗の抵抗値は、前記コンデンサが放電された状態で前記第1の回路に前記定電流パルス変調出力電源の出力電流値で通電するための電圧と、前記第2の回路に前記出力電流値で通電するための電圧の差を、前記出力電流値で割った値よりも大きい値であることを特徴とする、請求項1に記載の発光装置。
- 前記定電流パルス変調出力電源と、請求項1または請求項2に記載の発光装置を備えた照明装置。
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