JP6712768B2 - Light emitting device and lighting device - Google Patents
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Description
本発明は、発光素子を光源とする発光装置、及び、これを用いた照明装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device using a light emitting element as a light source, and a lighting device using the same.
発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)等の半導体発光素子は、高効率で省スペースな光源として照明用途またはディスプレイ用途等の各種の照明装置に広く利用されている。 A semiconductor light emitting element such as a light emitting diode (LED: Light Emitting Diode) is widely used as a highly efficient and space-saving light source in various lighting devices such as lighting applications and display applications.
また、基板に実装されたLEDを透光性の樹脂で封止したCOB(Chip On Board)型の発光モジュール(発光装置)や、パッケージ化されたSMD(Surface Mount Device)型の発光素子を用いた発光装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Further, a COB (Chip On Board) type light emitting module (light emitting device) in which an LED mounted on a substrate is sealed with a translucent resin or a packaged SMD (Surface Mount Device) type light emitting element is used. A known light emitting device is known (for example, see Patent Document 1).
LEDなどの発光素子を用いた発光装置が発する白色光は、発光スペクトルに偏りがあるため、自然光よりも色の再現性が低い。つまり、上記のような発光装置においては、色の再現性を向上することが課題となる。 White light emitted by a light-emitting device using a light-emitting element such as an LED has uneven emission spectrum and thus has lower color reproducibility than natural light. That is, in the light emitting device as described above, it is a problem to improve color reproducibility.
本発明は、青色の再現性を向上することができる発光装置及び照明装置を提供する。 The present invention provides a light emitting device and a lighting device capable of improving blue color reproducibility.
本発明の一態様に係る発光装置は、発光のピーク波長が445nm以上460nm以下の第一発光素子と、発光のピーク波長が465nm以上490nm以下の第二発光素子と、前記第一発光素子または前記第二発光素子が発する光で励起されて光を発する蛍光体とを備え、前記第一発光素子、前記第二発光素子、及び、前記蛍光体のそれぞれが発する光が混ざることにより白色光を発する。 A light-emitting device according to one embodiment of the present invention includes a first light-emitting element having a peak emission wavelength of 445 nm to 460 nm, a second light-emitting element having a peak emission wavelength of 465 nm to 490 nm, and the first light-emitting element or the above. A phosphor that emits light when excited by the light emitted by the second light emitting element is provided, and emits white light by mixing the light emitted by each of the first light emitting element, the second light emitting element, and the phosphor. ..
本発明の一態様に係る照明装置は、前記発光装置と、前記発光装置に、当該発光装置を点灯させるための電力を供給する点灯装置とを備える。 An illumination device according to one aspect of the present invention includes the light emitting device, and a lighting device that supplies power to the light emitting device to light the light emitting device.
本発明の発光装置及び照明装置は、青色の再現性を向上することができる。 The light emitting device and the lighting device of the present invention can improve the reproducibility of blue color.
以下、実施の形態に係る発光装置及び照明装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, a light emitting device and a lighting device according to the embodiments will be described with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments described below shows a comprehensive or specific example. Numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions of constituent elements, connection forms, and the like shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present invention. Further, among the constituent elements in the following embodiments, the constituent elements that are not described in the independent claim indicating the highest concept are described as arbitrary constituent elements.
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。 It should be noted that each drawing is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Further, in each drawing, the same reference numerals are given to substantially the same configurations, and overlapping description may be omitted or simplified.
(実施の形態1)
[照明装置の構成]
まず、実施の形態1に係る照明装置について説明する。図1は、実施の形態1に係る照明装置の外観斜視図である。図2は、実施の形態1に係る照明装置を、器具本体と発光部とに分解したときの外観斜視図である。
(Embodiment 1)
[Configuration of lighting device]
First, the lighting device according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is an external perspective view of the lighting device according to the first embodiment. FIG. 2 is an external perspective view of the lighting device according to Embodiment 1 when it is disassembled into a fixture body and a light emitting unit.
図1および図2に示されるように、実施の形態1に係る照明装置100は、発光部110と、器具本体120とを備える。照明装置100は、いわゆるベースライトであって、例えば、学校、オフィス、または工場などで使用される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
器具本体120は、照明装置100のベースとなる部材であり、例えば、ボルトおよびナットにより天井に固定される。器具本体120は、発光部110が埋設される凹部130を有する。発光部110は、例えば、器具本体120に着脱自在に取り付けられる。
The
なお、発光部110を器具本体120に着脱自在に取り付けられるのであれば、当該取り付けの手法として各種の手法を採用し得る。発光部110は、例えば、発光部110が有する金具(図示せず)が、凹部130の内面に形成された孔と係合することで器具本体120に取り付けられてもよい。また、発光部110は、例えば、ネジ等の締結部材によって器具本体120に取り付けられてもよい。
If the
器具本体120の内部には、電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換し、発光部110(発光装置10)に供給する点灯装置140が設けられる。点灯装置140は、発光装置10に、当該発光装置10を点灯させるための電力を供給する。点灯装置140は、具体的には、器具本体120から延設された電線の端部に設けられたコネクタ150を介して直流電力を発光部110に供給する。コネクタ150と、発光部110から延設された電線の端部に設けられたコネクタ160とが嵌め合わされることで、器具本体120から発光部110に、発光部110の発光に必要な直流電力が供給される。
A
発光部110は、照明光を放出する発光装置10と、発光装置10を覆うカバー部材180とを有する。
The
発光装置10は、光源(発光素子)としてLED素子が用いられた発光モジュールである。発光装置10の詳細な構成については後述する。
The
カバー部材180は、発光装置10が発する光を透過させる部材である。カバー部材180は、例えば、透明なガラスまたは樹脂で形成される。また、実施の形態1では、カバー部材180は、発光装置10が発する光を拡散する機能を有している。例えば、シリカまたは炭酸カルシウムなどの光拡散材(微粒子)を含有する樹脂または白色顔料を、カバー部材180の内面または外面に付着させることで、乳白色の光拡散膜がカバー部材180に形成される。また、カバー部材180そのものが、光拡散材が分散された樹脂材料等を用いて成形されてもよい。
The
なお、カバー部材180が光を拡散する機能を有することは必須ではなく、カバー部材180は、カバー部材180の外部から内部を視認可能な程度に透明であってもよい。
Note that it is not essential that the
[発光装置の構成]
次に、発光装置10の構成について図面を用いて説明する。図3は、発光装置10の外観斜視図である。図4は、発光装置10の模式断面図である。なお、図4は、発光装置10を基板の短手方向に沿って切断した場合の模式断面図であり、図4には、発光装置10の部分拡大図(破線で囲まれた部分)も含まれる。
[Configuration of light emitting device]
Next, the configuration of the
図3及び図4に示されるように、実施の形態1に係る発光装置10は、基板14と、複数の青色LEDチップ11、複数の青緑色LEDチップ12と、封止部材13とを備える。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
発光装置10は、基板14にLEDチップが直接実装された、いわゆるCOB構造のLEDモジュールである。発光装置10は、後述するように、特殊演色評価数R12が向上された白色光を発することができる。つまり、青色の再現性を向上させることができる。
The
基板14は、複数の青色LEDチップ11及び複数の青緑色LEDチップ12が実装される基板である。基板14は、複数の青色LEDチップ11及び複数の青緑色LEDチップ12に電力を供給するための配線(図示せず)と、コネクタ16とを有する。コネクタ16は、複数の青色LEDチップ11及び複数の青緑色LEDチップ12に点灯装置140から直流電力を供給するためのコネクタである。
The
基板14は、例えば、メタルベース基板またはセラミック基板である。また、基板14は、樹脂を基材とする樹脂基板であってもよい。
The
セラミック基板としては、酸化アルミニウム(アルミナ)からなるアルミナ基板または窒化アルミニウムからなる窒化アルミニウム基板等が採用される。また、メタルベース基板としては、例えば、表面に絶縁膜が形成された、アルミニウム合金基板、鉄合金基板または銅合金基板等が採用される。樹脂基板としては、例えば、ガラス繊維とエポキシ樹脂とからなるガラスエポキシ基板等が採用される。 As the ceramic substrate, an alumina substrate made of aluminum oxide (alumina) or an aluminum nitride substrate made of aluminum nitride is used. Further, as the metal base substrate, for example, an aluminum alloy substrate, an iron alloy substrate, a copper alloy substrate, or the like having an insulating film formed on the surface is adopted. As the resin substrate, for example, a glass epoxy substrate made of glass fiber and epoxy resin is used.
なお、基板14として、例えば光反射率が高い(例えば光反射率が90%以上の)基板が採用されてもよい。基板14として光反射率の高い基板が採用されることで、青色LEDチップ11が発する光を基板14の表面で反射させることができる。この結果、発光装置10の光取り出し効率が向上される。このような基板としては、例えばアルミナを基材とする白色セラミック基板が例示される。
A substrate having a high light reflectance (for example, a light reflectance of 90% or more) may be used as the
また、基板14として、光透過率が高い透光性基板が採用されてもよい。このような基板としては、多結晶のアルミナや窒化アルミニウムからなる透光性セラミックス基板、ガラスからなる透明ガラス基板、水晶からなる水晶基板、サファイアからなるサファイア基板または透明樹脂材料からなる透明樹脂基板が例示される。
Further, as the
なお、実施の形態1では基板14は長尺板状(矩形板状)であるが、その他の形状であってもよい。
Although the
青色LEDチップ11は、第一発光素子の一例であって、発光のピーク波長(中心波長)が445nm以上460nm以下のLEDチップである。青色LEDチップ11は、具体的には、青色光を発するLEDチップであり、例えばInGaN系の材料によって形成される。実施の形態1では、青色LEDチップ11は、波長450nmに発光ピークを有する。
The
青緑色LEDチップ12は、第二発光素子の一例であって、発光のピーク波長が465nm以上490nm以下のLEDチップである。青緑色LEDチップ12は、具体的には、青緑色光を発するLEDチップであり、例えばInGaN系の材料によって形成される。なお、青緑色LEDチップは、青色LEDチップと同様の製造工程において、Inの量が増加されることにより製造できる。実施の形態1では、青緑色LEDチップ12は、波長480nmに発光ピークを有する。
The blue-
なお、青色LEDチップ11と青緑色LEDチップ12とがいずれもInGaN系の材料によって形成される場合には、青色LEDチップ11と青緑色LEDチップ12とのVf−If特性の差が少なく、かつ、青色LEDチップ11と青緑色LEDチップ12との温度特性の差が少ない。このため、発光素子の電気的な接続の自由度が高い(トータルVfを合わせやすい)利点がある。
When the
基板14上において、複数の青色LEDチップ11と、複数の青緑色LEDチップ12とは、基板14の長手方向に沿って1列に並べて配置される。つまり、複数の青色LEDチップ11と、複数の青緑色LEDチップ12とは、1つの発光素子列を構成する。ここで、この発光素子列において、青色LEDチップ11と、青緑色LEDチップ12とは交互に配置される。これにより、発光装置10が発する白色光の色むらを低減できる。
On the
なお、1つの発光素子列を構成する、複数の青色LEDチップ11、及び、複数の青緑色LEDチップ12は、例えば、図5に示されるように電気的に接続される。図5は、複数の青色LEDチップ11と、複数の青緑色LEDチップ12との電気的な接続関係を示す回路図である。
Note that the plurality of
図5に示されるように、発光素子列は、電気的には、第一グループ21及び第二グループ22からなる。第一グループ21及び第二グループ22のそれぞれは、複数の発光素子からなり、第一グループ21と第二グループ22とは直列接続されている。
As shown in FIG. 5, the light emitting element array electrically includes a
第一グループ21においては、直列接続された4つの発光素子が、7組並列接続されている。第二グループ22においては、直列接続された3つの発光素子が、7組並列接続されている。
In the
図5に示されるような電気的な接続関係は、基板14に設けられた配線(図示せず)、及び、発光素子同士、または、発光素子と配線とを接続するボンディングワイヤ(図示せず)によって実現される。
As for the electrical connection relationship as shown in FIG. 5, the wiring (not shown) provided on the
なお、発光装置10(発光素子列)は、複数の青色LEDチップ11と複数の青緑色LEDチップ12とをそれぞれ同数ずつ備えることで、青色光の光強度を、青色LEDチップ11のみが用いられる場合の半分程度に低減することができる。図5の例では、青緑色LEDチップ12のほうが青色LEDチップ11よりも1つ多く、青色LEDチップ11の数(24個)と青緑色LEDチップ12の数(25個)とは、ほぼ同一である。ここで、ほぼ同一とは、青色LEDチップ11の数と青緑色LEDチップ12の数との差が、発光素子の総数(49個)の10%以内であることを意味する。
The light emitting device 10 (light emitting element array) includes the same number of
封止部材13は、複数の青色LEDチップ11、複数の青緑色LEDチップ12を一括封止する封止部材である。封止部材13は、具体的には、波長変換材として複数の黄色蛍光体15y及び複数の赤色蛍光体15rを含んだ透光性樹脂材料で構成される。実施の形態1では、透光性樹脂材料としては、メチル系のシリコーン樹脂が用いられるが、エポキシ樹脂またはユリア樹脂などが用いられてもよい。封止部材13は、基板14の長手方向に沿うライン形状に形成される。
The sealing
なお、封止部材13は、複数のLEDチップ(複数の青色LEDチップ11及び複数の青緑色LEDチップ12)を1チップ毎に個別に封止してもよい。しかしながら、複数のLEDチップが1チップ毎に封止されると、色味が若干異なる部分が交互に並ぶことになる。つまり、発光装置10の長手方向に沿って色味が周期的に変化することになり、微妙な色味の違いを視認されやすくなる。複数のLEDチップが封止部材13によって一括して封止される構成は、封止部材13内部で隣り合うLEDチップの光が混ざり合うことにより色味の均一性が高まるため好ましい。
The sealing
黄色蛍光体15yは、蛍光体(蛍光体粒子)の一例であって、青色LEDチップ11が発する青色光、または、青緑色LEDチップ12が発する青緑光によって励起されて黄色光を発する。黄色蛍光体15yは、具体的には、蛍光のピーク波長が550nm以上570nm以下のイットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)系の蛍光体である。実施の形態1では、黄色蛍光体15yは、波長550nmに発光ピークを有する。
The
赤色蛍光体15rは、蛍光体(蛍光体粒子)の一例であって、青色LEDチップ11が発する青色光、または、青緑色LEDチップ12が発する青緑光によって励起されて赤色光を発する。赤色蛍光体15rは、具体的には、蛍光ピーク波長が610nm以上620nm以下の(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+蛍光体である。なお、赤色蛍光体15rは、必須ではなく、封止部材13には赤色蛍光体15rは含まれなくてもよい。
The
以上のような構成により、青色LEDチップ11が発した青色光の一部は、封止部材13に含まれる黄色蛍光体15yによって黄色光に波長変換される。また、青色LEDチップ11が発した青色光の一部は、封止部材13に含まれる赤色蛍光体15rによって赤色光に波長変換される。
With the above configuration, part of the blue light emitted by the
同様に、青緑色LEDチップ12が発した青緑色光の一部は、封止部材13に含まれる黄色蛍光体15yによって黄色光に波長変換される。また、青緑色LEDチップ12が発した青緑色光の一部は、封止部材13に含まれる赤色蛍光体15rによって赤色光に波長変換される。
Similarly, a part of the blue-green light emitted from the blue-
そして、黄色蛍光体15y及び赤色蛍光体15rに吸収されなかった青色光及び青緑色光と、黄色蛍光体15yによって波長変換された黄色光と、赤色蛍光体15rによって波長変換された赤色光とは、封止部材13中で拡散及び混合される。
Then, the blue light and the blue-green light not absorbed by the
これにより、封止部材13からは、白色光が出射される。つまり、発光装置10は、青色LEDチップ11が発する青色光と、青緑色LEDチップ12が発する青緑光と、黄色蛍光体15yが発する黄色光と、赤色蛍光体15rが発する赤色光とが混ざることにより白色光を発する。図6は、発光装置10が発する白色光の発光スペクトルの一例を示す図である。なお、図6は、白色光の色温度が約5000Kである場合の発光スペクトルを示す。
As a result, white light is emitted from the sealing
図6に示されるように、発光装置10が発する白色光の発光スペクトルにおいて、青色LEDチップ11の発光により現れる450nmのピークと、青緑色LEDチップ12の発光により現れる480nmのピークとはほぼ同じ光強度である。ここで、ほぼ同じ光強度とは、例えば、発光スペクトルにおける光強度の比(青色LEDチップ11の発光ピークにおける光強度/青緑色LEDチップ12の発光ピークにおける光強度)が、0.90以上1.10以下であることを意味するが、発光スペクトルにおける光強度の比は、0.95以上1.05以下であることがより好ましい。
As shown in FIG. 6, in the emission spectrum of the white light emitted from the
また、白色光の発光スペクトルにおいて、青色LEDチップ11の発光により現れるピークは、黄色蛍光体15yの発光により現れるピークよりも低い。図6の例では、青色LEDチップ11の発光ピークにおける光強度を黄色蛍光体15yの発光ピークにおける光強度で除算した値は、0.90以上1.03以下程度であるが、より好ましくは、0.95以上0.98以下程度である。なお、図6では、黄色蛍光体15yの発光により現れるピークは、570nm付近に現れており、黄色蛍光体15yの発光ピーク波長である550nmと少し異なるが、これは、封止部材13に赤色蛍光体15rが含まれるためである。
Further, in the emission spectrum of white light, the peak that appears due to the emission of the
発光装置10が発する白色光の色温度は、5000Kに限定されず、例えば、4000K以上7000K以下である。なお、色温度は、例えば、封止部材13に含まれる黄色蛍光体15yの量の調整、または、黄色蛍光体15y以外の蛍光体を封止部材13に含めることによって調整可能である。
The color temperature of the white light emitted by the
例えば、封止部材13には、黄色蛍光体15yに代えて、または、黄色蛍光体15yに加えて緑色蛍光体が含まれてもよい。緑色蛍光体は、具体的には、例えば、蛍光のピーク波長が520nm以上540nm以下のLu3Al5O12:Ce3+蛍光体である。
For example, the sealing
また、発光装置10が発する白色光の色温度は、青色LEDチップ11の光強度と、青緑色LEDチップ12の光強度とのバランスを変更することにより微調整されてもよい。つまり、発光装置10が発する白色光の発光スペクトルにおいて、青色LEDチップ11の光強度は、青緑色LEDチップ12の光強度より低くてもよいし、高くてもよい。
Further, the color temperature of the white light emitted from the
[効果]
発光装置10は、白色光源に一般的に使用される青色LEDチップ11に加えて、480nmに発光ピークを有する青緑色LEDチップ12を備える。これにより、発光装置10は、青色の再現性を向上することができる。具体的には、発光装置10が発する白色光は、特殊演色評価数R12が向上されている。
[effect]
The
特殊演色評価数R12を含む特殊演色評価数は、試験色を試料光源(この場合、発光装置10)によって照明することによって得られる色差によって求められる。図7は、特殊演色評価数R12の試験色のスペクトル反射率(反射スペクトル)を示す図である。 The special color rendering index including the special color rendering index R12 is obtained by the color difference obtained by illuminating the test color with the sample light source (in this case, the light emitting device 10). FIG. 7 is a diagram showing the spectral reflectance (reflection spectrum) of the test color having the special color rendering index R12.
図7に示されるように、特殊演色評価数R12の試験色は、主として400nm以上550nm以下の範囲の光を反射する。発光装置10は、450nmに発光ピークを有する青色LEDチップ11と、480nmに発光ピークを有する青緑色LEDチップ12とを備えることにより、発光装置10が発する白色光は、400nm以上550nm以下の範囲のうち広い範囲で光強度が高められている。したがって、発光装置10が発する白色光は、特殊演色評価数R12が向上される。つまり、発光装置10、及び、発光装置10を備える照明装置100は、青色の再現性を向上することができる。
As shown in FIG. 7, the test color having the special color rendering index R12 mainly reflects light in the range of 400 nm to 550 nm. Since the
なお、青色LEDチップ11の発光のピーク波長は、一般に445nm〜465nm程度のばらつきを有する。よって、1つの発光装置が、発光のピーク波長の異なる複数の青色LEDチップ11を備える場合もある。ところが、最大465nm程度の発光のピーク波長を有する青色LEDチップ11が混在している発光装置は、上述の通り、特殊演色評価数R12の試験色の反射スペクトルにおいて、青色LEDチップ11の発光のピーク波長と、黄色蛍光体15yの発光のピーク波長と間に谷間領域を含む。
The peak wavelength of light emitted by the
つまり、複数の青色LEDチップ11のみを備える発光装置においては、発光のピーク波長が上述の程度しかばらつかないため、反射スペクトルの上記の谷の領域を埋めることができず、特殊演色評価数R12を向上することはできない。
That is, in the light emitting device including only the plurality of
これに対し、発光装置10においては、発光のピーク波長が異なる複数種類のLEDチップが混載されることによって、この反射スペクトルの谷間が十分に埋まるため、特殊演色評価数R12が高められる。
On the other hand, in the
(実施の形態2)
発光装置10は、さらに、赤色光を発する赤色LEDチップを備え、青色LEDチップ11、青緑色LEDチップ12、赤色LEDチップ、及び、黄色蛍光体15yのそれぞれが発する光が混ざることにより白色光を発してもよい。以下、このような実施の形態2に係る発光装置について説明する。
(Embodiment 2)
The
実施の形態2に係る発光装置は、基本的な構造は、図3及び図4に示される構造と同じであるが、基板14に実装される複数の発光素子の中に、赤色光を発する赤色LEDチップが含まれる。青色LEDチップ11及び青緑色LEDチップ12の数に対する赤色LEDチップの数は、後述する発光スペクトルを実現するために、当該赤色LEDチップの光出力等に応じて定められる。また、実施の形態2に係る発光装置が有する封止部材には、後述する発光スペクトルを実現するために、実施の形態1で説明した黄色蛍光体15y及び緑色蛍光体の少なくとも一方が適量含まれる。また、後述する発光スペクトルを実現するために、赤色蛍光体15rは、実施の形態2に係る発光装置が有する封止部材に適宜含まれてもよいし、含まれなくてもよい。
The light emitting device according to the second embodiment has the same basic structure as that shown in FIGS. 3 and 4, but a red light emitting red light is emitted among a plurality of light emitting elements mounted on the
赤色LEDチップは、第三発光素子の一例である。赤色LEDチップは、より具体的には、AlGaInP系の材料によって形成される。赤色LEDチップの発光のピーク波長は、発光装置が発する光の色温度に応じて異なるが、実施の形態2では、赤色LEDチップは、約630nm以上645nm以下の範囲に発光ピークを有する。 The red LED chip is an example of the third light emitting element. More specifically, the red LED chip is formed of an AlGaInP-based material. The peak wavelength of the light emitted from the red LED chip varies depending on the color temperature of the light emitted from the light emitting device, but in the second embodiment, the red LED chip has an emission peak in the range of approximately 630 nm to 645 nm.
なお、赤色LEDチップの個数及び配置は、例えば、実施の形態2に係る発光装置が発する白色光が以下の発光スペクトルを有するように、回路におけるトータルのVf及び色むらなどを考慮して定められる。図8は、実施の形態2に係る発光装置が発する白色光の発光スペクトルを示す図である。 The number and arrangement of the red LED chips are determined, for example, in consideration of the total Vf and color unevenness in the circuit so that the white light emitted by the light emitting device according to the second embodiment has the following emission spectrum. .. FIG. 8 is a diagram showing an emission spectrum of white light emitted by the light emitting device according to the second embodiment.
なお、図8では、比較例に係る発光装置が発する白色光の発光スペクトルも図示されている。比較例に係る発光装置は、発光のピーク波長が450nmの青色LEDチップ11と、黄色蛍光体と、赤色蛍光体との組み合わせにより白色光を発する。比較例に係る発光装置は、青緑色LEDチップ及び赤色LEDチップを備えない。
Note that FIG. 8 also illustrates the emission spectrum of white light emitted by the light emitting device according to the comparative example. The light emitting device according to the comparative example emits white light by the combination of the
図8に示されるように、発光装置10が発する白色光の発光スペクトルにおいて、黄色蛍光体15yの発光により現れる550nm付近のピークは、赤色LEDチップの発光により現れる630nm付近のピークよりも低い。具体的には、550nm付近のピークにおける光強度は、赤色LEDチップの発光により現れるピークにおける光強度の3分の1以下である。
As shown in FIG. 8, in the emission spectrum of the white light emitted from the
また、青緑色LEDチップ12の発光により現れる480nm付近のピークは、黄色蛍光体15yの発光により現れる550nm付近のピークよりも低い。具体的には、480nm付近のピークにおける光強度は、550nm付近のピークにおける光強度の2分の1以下である。
Further, the peak around 480 nm that appears due to the emission of the blue-
そして、青色LEDチップ11の発光により現れる450nm付近のピークは、青緑色LEDチップ12により現れる480nm付近のピークよりも低い。具体的には、450nm付近のピークにおける光強度は、480nm付近のピークにおける光強度の4分の3以下である。
The peak around 450 nm that appears due to the light emission of the
以上説明したような実施の形態2に係る発光装置が発する白色光は、特殊演色評価数R9〜R15のそれぞれが高められる。図9は、実施の形態2に係る発光装置の特殊演色評価数R9〜R15を示す図である。なお、図9では、比較例に係る発光装置の特殊演色評価数R9〜R15も図示されている。 The white light emitted by the light emitting device according to the second embodiment as described above has each of the special color rendering evaluation numbers R9 to R15 increased. FIG. 9 is a diagram showing special color rendering evaluation numbers R9 to R15 of the light emitting device according to the second embodiment. Note that FIG. 9 also illustrates the special color rendering evaluation numbers R9 to R15 of the light emitting device according to the comparative example.
図9に示されるように、実施の形態2に係る発光装置が発する白色光は、特殊演色評価数R9〜R15のそれぞれが85以上となっている。特に、実施の形態2に係る発光装置は、赤色に発光する赤色LEDチップを有するため、比較例に係る発光装置に比べて、特殊演色評価数R9が高い。 As shown in FIG. 9, in the white light emitted by the light emitting device according to the second embodiment, each of the special color rendering index R9 to R15 is 85 or more. In particular, since the light emitting device according to the second embodiment has the red LED chip that emits red light, the special color rendering index R9 is higher than that of the light emitting device according to the comparative example.
また、実施の形態2に係る発光装置は、青緑色に発光する青緑色LEDチップ12を有するため、実施の形態1で説明したように、特殊演色評価数R12が高い。比較例に係る発光装置は、青緑色LEDチップ12を有しないため、発光スペクトルの480nm付近における光強度が不足する(発光スペクトルの480nm付近が谷状になっている)ため、特殊演色評価数R12が低いと考えられる。
Moreover, since the light emitting device according to the second embodiment has the blue-
このように、実施の形態2に係る発光装置は、特殊演色評価数R9〜R15が総じて高い。実施の形態2に係る発光装置は、青色の再現性に加えて赤色の再現性も向上させることができる。 As described above, in the light emitting device according to the second embodiment, the special color rendering evaluation numbers R9 to R15 are generally high. The light emitting device according to the second embodiment can improve red reproducibility in addition to blue reproducibility.
(まとめ)
以上説明したように、発光装置10は、発光のピーク波長が445nm以上460nm以下の青色LEDチップ11と、発光のピーク波長が465nm以上490nm以下の青緑色LEDチップ12と、青色LEDチップ11または青緑色LEDチップ12が発する光で励起されて光を発する黄色蛍光体15yとを備える。発光装置10は、青色LEDチップ11、青緑色LEDチップ12、及び、黄色蛍光体15yのそれぞれが発する光が混ざることにより白色光を発する。
(Summary)
As described above, the
これにより、発光装置10は、青色の再現性を向上することができる。また、近年、青色光がヒトの目に与える影響が懸念されているが、発光装置10は、青色光に加えて青緑色光を使用して白色光を発する。したがって、発光装置10は、発光スペクトルにおいて青色光のピークを低減し、上記のような懸念を低減することができる。
Thereby, the
また、発光装置10は、青色LEDチップ11及び青緑色LEDチップ12をそれぞれ複数備え、青色LEDチップ11の数と青緑色LEDチップ12の数とはほぼ同一であってもよい。
Further, the
これにより、発光装置10は、青色光の光強度を、青色LEDチップ11のみが用いられる場合の半分程度に低減することができる。つまり、ユーザの青色光に対する懸念を低減できる。
Thereby, the
また、発光装置10は、さらに、複数の青色LEDチップ11及び複数の青緑色LEDチップ12からなる発光素子列が実装される基板14を備え、発光素子列において、青色LEDチップ11と青緑色LEDチップ12とは、交互に配置されてもよい。
The
これにより、発光装置10の色むらを低減できる。
Thereby, the color unevenness of the
また、白色光が発する光の色温度は、4000K以上7000K以下であってもよい。 The color temperature of the light emitted by the white light may be 4,000 K or more and 7,000 K or less.
青色LEDチップ11と青緑色LEDチップ12とを両方備える発光装置10は、高い色温度の白色光源に適している。つまり、発光装置10は、4000K以上7000K以下の白色光源を容易に実現することができる。
The
また、白色光の発光スペクトルにおいて、青色LEDチップ11の発光により現れるピークは、黄色蛍光体15yの発光により現れるピークよりも低くてもよい。
Further, in the emission spectrum of white light, the peak that appears due to the emission of the
これにより、発光装置10は、図6に示されるような発光スペクトルを実現することができる。
As a result, the
また、発光装置10は、さらに、赤色光を発する赤色LEDチップを備え、青色LEDチップ11、青緑色LEDチップ12、赤色LEDチップ、及び、黄色蛍光体15yのそれぞれが発する光が混ざることにより白色光を発してもよい。
In addition, the
これにより、発光装置10は、青色の再現性に加えて、赤色の再現性も高めることができる。
As a result, the
また、白色光の発光スペクトルにおいて、黄色蛍光体15yの発光により現れるピークは、赤色LEDチップの発光により現れるピークよりも低くてもよく、青緑色LEDチップ12の発光により現れるピークは、黄色蛍光体15yの発光により現れるピークよりも低くてもよい。白色光の発光スペクトルにおいて、青色LEDチップ11の発光により現れるピークは、青緑色LEDチップ12により現れるピークよりも低くてもよい。
Further, in the emission spectrum of white light, the peak that appears due to the emission of the
これにより、発光装置10は、図9に示されるような高い演色性を有する白色光を発することができる。
Thereby, the
また、発光装置10は、さらに、黄色蛍光体15yを含み、青色LEDチップ11及び青緑色LEDチップ12を一括封止する封止部材13を備えてもよい。
The
これにより、発光装置10は、封止部材13から白色光を発することができる。
As a result, the
また、照明装置100は、発光装置10と、発光装置10に、当該発光装置10を点灯させるための電力を供給する点灯装置とを備える。
In addition, the
これにより、照明装置100は、青色の再現性を向上することができる。
Accordingly, the
(他の実施の形態)
以上、実施の形態に係る発光装置及び照明装置について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
(Other embodiments)
Although the light emitting device and the lighting device according to the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments.
上記実施の形態では、発光素子としてLEDチップが例示されたが、半導体レーザ等の半導体発光素子、または、有機EL(Electro Luminescence)もしくは無機EL等のEL素子等の他の種類の固体発光素子が、発光素子として採用されてもよい。 In the above embodiment, the LED chip is exemplified as the light emitting element, but a semiconductor light emitting element such as a semiconductor laser, or another type of solid state light emitting element such as an EL element such as an organic EL (Electro Luminescence) or an inorganic EL is used. , May be adopted as a light emitting element.
また、例えば、上記実施の形態では、COB構造の発光モジュールとして実現された発光装置について説明したが、本発明の発光装置は、SMD型の発光素子として実現されてもよい。また、本発明の発光装置は、このようなSMD型の発光素子を備えるSMD構造の発光装置として実現されてもよい。なお、SMD型の発光素子は、例えば、凹部を有する樹脂製の容器と、凹部の中に実装されたLEDチップと、凹部内に封入された封止部材(蛍光体含有樹脂)とを備える。 Further, for example, although the light emitting device realized as the light emitting module having the COB structure has been described in the above embodiment, the light emitting device of the present invention may be realized as an SMD type light emitting element. Further, the light emitting device of the present invention may be realized as an SMD structure light emitting device including such an SMD type light emitting element. The SMD type light emitting element includes, for example, a resin container having a recess, an LED chip mounted in the recess, and a sealing member (phosphor-containing resin) sealed in the recess.
また、本発明の発光装置は、LEDチップと離れた位置に蛍光体を含む樹脂部材が配置されたリモートフォスファー型の発光装置として実現されてもよい。また、本発明の発光装置の形状、構造、及び、大きさは、特に限定されるものではない。 Further, the light emitting device of the present invention may be realized as a remote phosphor type light emitting device in which a resin member containing a phosphor is arranged at a position apart from the LED chip. Further, the shape, structure, and size of the light emitting device of the present invention are not particularly limited.
また、上記実施の形態では、照明装置として、ベースライトが例示されたが、本発明は、シーリングライト、スポットライト、及び、ダウンライトなど、ベースライト以外の照明装置として実現されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the base light is exemplified as the lighting device, but the present invention may be realized as a lighting device other than the base light, such as a ceiling light, a spotlight, and a downlight.
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。 In addition, it is realized by making various modifications to those skilled in the art by those skilled in the art, or realized by arbitrarily combining the components and functions in each embodiment without departing from the spirit of the present invention. The present invention also includes the forms.
10 発光装置
11 青色LEDチップ(第一発光素子)
12 青緑色LEDチップ(第二発光素子)
13 封止部材
14 基板
15y 黄色蛍光体(蛍光体)
100 照明装置
140 点灯装置
10
12 Blue-green LED chip (second light emitting element)
13 Sealing
100
Claims (6)
発光のピーク波長が465nm以上490nm以下の第二発光素子と、
前記第一発光素子または前記第二発光素子が発する光で励起されて光を発する蛍光体と、
前記蛍光体を含み、前記第一発光素子及び前記第二発光素子を一括封止する封止部材とを備え、
前記第一発光素子、前記第二発光素子、及び、前記蛍光体のそれぞれが発する光が混ざることにより白色光を発し、
前記白色光の発光スペクトルにおいて、前記第一発光素子の発光により現れるピークと前記第二発光素子の発光により現れるピークとはほぼ同じ光強度である
発光装置。 A first light-emitting element having a peak emission wavelength of 445 nm or more and 460 nm or less;
A second light emitting element having an emission peak wavelength of 465 nm or more and 490 nm or less;
A phosphor that emits light when excited by the light emitted by the first light emitting element or the second light emitting element ,
And a sealing member that includes the phosphor and collectively seals the first light emitting element and the second light emitting element ,
The first light emitting element, the second light emitting element, and emits white light by mixing the light emitted by each of the phosphor,
A light emitting device in which, in the emission spectrum of the white light, a peak generated by the emission of the first light emitting element and a peak generated by the emission of the second light emitting element have substantially the same light intensity.
前記第一発光素子の数と前記第二発光素子の数とはほぼ同一である
請求項1に記載の発光装置。 The light emitting device includes a plurality of first light emitting elements and a plurality of second light emitting elements,
The light emitting device according to claim 1, wherein the number of the first light emitting elements and the number of the second light emitting elements are substantially the same.
前記発光素子列において、前記第一発光素子と前記第二発光素子とは、交互に配置される
請求項1または2に記載の発光装置。 Further, a substrate on which a light emitting element array including a plurality of the first light emitting elements and a plurality of the second light emitting elements is mounted,
The light emitting device according to claim 1, wherein the first light emitting element and the second light emitting element are alternately arranged in the light emitting element row.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the color temperature of the white light is 4000 K or more and 7000 K or less.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の発光装置。 In the emission spectrum of the white light, the peak that appears due to the emission of the first light emitting element and the peak that appears due to the emission of the second light emitting element are both lower than the peak that appears due to the emission of the phosphor. the light emitting device according to any one of 3.
前記発光装置に、当該発光装置を点灯させるための電力を供給する点灯装置とを備える
照明装置。 A light emitting device according to any one of claims 1 to 5
A lighting device, comprising: a lighting device that supplies power to the light emitting device to light the light emitting device.
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