JP7091035B2 - Multicolor LED luminaires and luminaires - Google Patents

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特許法第30条第2項適用 平成28年2月17日~18日にマツダ株式会社本社1号館3階講堂(広島県安芸郡府中町新地3-1)において、香川県・公益財団法人かがわ産業支援財団主催で開催された、香川県 新技術・新工法 展示商談会 in MAZDAで公開。Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Law From February 17 to 18, 2016, at the lecture hall on the 3rd floor of Mazda Motor Corporation Headquarters Building No. 1 (3-1 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture), is it a public interest foundation in Kagawa Prefecture? Opened at Kagawa Prefecture New Technology / New Construction Method Exhibition Business Meeting in MAZDA held by the Gawa Industry Support Foundation.

本発明は、COB(Chip On Board)構造の多色LED照明装置および照明器具に関し、全光束が、例えば1~5万ルーメン(lm)の大光量かつ高輝度の多色LED照明装置および照明器具に関する。本明細書における「白色」には、色温度の範囲が1700K~6500Kのもの(一般にアンバーと呼ばれるもの)も含まれる。 The present invention relates to a multicolor LED lighting device and a lighting fixture having a COB (Chip On Board) structure, and the present invention relates to a multicolor LED lighting device and a lighting fixture having a total light beam of, for example, 10,000 to 50,000 lumens (lm) and a high light intensity and high brightness. Regarding. The term "white" as used herein also includes those having a color temperature range of 1700K to 6500K (generally referred to as amber).

近年、発光部をLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)に代替した照明器具が多数提案されている。LEDの実装方法としては、COB実装と、パッケージ実装とが知られている。COB実装は、例えば、表面にリード電極のパターンが金属膜で形成された平板形状の基板に、半導体素子を搭載してリード電極に電気的に接続し、樹脂で封止することにより行われる。 In recent years, many lighting fixtures have been proposed in which the light emitting unit is replaced with an LED (Light Emitting Diode). COB mounting and package mounting are known as LED mounting methods. COB mounting is performed, for example, by mounting a semiconductor element on a flat plate-shaped substrate having a lead electrode pattern formed of a metal film on the surface, electrically connecting the semiconductor element to the lead electrode, and sealing the lead electrode with a resin.

COB構造のLED照明装置は、実装基板に搭載したLED素子と実装基板上の配線とをワイヤボンディングあるいはフリップチップ実装で電気的に接続し、LED素子実装領域を透光性樹脂で封止して製造される。樹脂封止の前に、基板上の実装領域の周囲に環状の枠体を設けて、この枠体の内側に透光性樹脂を充填して封止した製造手法も知られている(例えば特許文献1)。 In the LED lighting device having a COB structure, the LED element mounted on the mounting board and the wiring on the mounting board are electrically connected by wire bonding or flip chip mounting, and the LED element mounting area is sealed with a translucent resin. Manufactured. A manufacturing method is also known in which an annular frame is provided around a mounting area on a substrate before resin sealing, and the inside of the frame is filled with a translucent resin and sealed (for example, a patent). Document 1).

昨今、LED照明装置の大光量化の要請がある。しかし、多数のLEDチップを基板にCOB実装するに際し、ガラスエポキシ樹脂のような熱伝導性が低い材料からなる基板を用いると、放熱性の悪くなる発光中心部の光量が特に低下するドーナツ化現象が生じるという課題がある。そこで、出願人等は、特許文献2において、少なくとも表面が金属である基板の表面に平均粒径が数nm~数百nmであるSiO粒子及び白色無機顔料を含む液材を塗布し、焼成することにより、白色絶縁層と金属層の積層構造を形成することにより、ドーナツ化現象を解決することができる半導体装置を提案した。 Recently, there is a demand for increasing the amount of light in LED lighting devices. However, when a large number of LED chips are COB-mounted on a substrate, if a substrate made of a material having low thermal conductivity such as glass epoxy resin is used, the amount of light in the center of light emission, which deteriorates heat dissipation, is particularly reduced. There is a problem that Therefore, in Patent Document 2, the applicant and the like apply a liquid material containing SiO 2 particles having an average particle size of several nm to several hundred nm and a white inorganic pigment on the surface of a substrate whose surface is at least a metal, and fire it. By doing so, we have proposed a semiconductor device that can solve the donut phenomenon by forming a laminated structure of a white insulating layer and a metal layer.

また、狭小空間においても実装ができるように、封入された冷媒の気化および凝縮によって発熱体を冷却するヒートパイプ(ヒートスプレッダ)も提案されている。特許文献3では、上板及び下板のうちいずれか一方に被冷却装置を設けるための配置部を有し、前記上板と前記下板との間に1又は複数の中板を設けた冷却部本体を備え、前記冷却部本体の内部には、冷媒が蒸気となって前記被冷却装置で発生する熱を前記冷却部本体の周辺部に伝達する蒸気拡散流路と、前記中板に設けられ、前記周辺部で凝縮した冷媒が前記配置部側に戻るように構成された毛細管流路とが設けられており、前記配置部には、他の領域よりも厚みが薄く形成され、前記被冷却装置を搭載させるための凹部を備えるヒートパイプが提案されている。 In addition, a heat pipe (heat spreader) that cools the heating element by vaporizing and condensing the enclosed refrigerant has also been proposed so that it can be mounted even in a narrow space. In Patent Document 3, one of the upper plate and the lower plate has an arrangement portion for providing a cooling device, and one or a plurality of middle plates are provided between the upper plate and the lower plate for cooling. The main body of the cooling unit is provided, and inside the main body of the cooling unit, a steam diffusion flow path in which the refrigerant becomes steam and heat generated by the cooled device is transferred to the peripheral portion of the main body of the cooling unit, and the middle plate are provided. A capillary flow path is provided so that the refrigerant condensed in the peripheral portion returns to the arrangement portion side, and the arrangement portion is formed to be thinner than other regions and is covered with the cover. A heat pipe having a recess for mounting a cooling device has been proposed.

特開2009-164157号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-164157 特許第5456209号公報Japanese Patent No. 5456209 特許第4119944号公報Japanese Patent No. 4119944

多色LED照明装置を大光量化するにあたり、マルチ光源を採用すると色ムラが生じ、輝度も低下するという課題がある。
多色LED照明装置の大光量化を単一光源で実現する場合、LEDチップの高密度実装により配線パターンが複雑化したり、狭ピッチ配線にするとショートが生じやすくなるという課題がある。
When increasing the amount of light in a multi-color LED lighting device, there is a problem that color unevenness occurs and the brightness also decreases when a multi-light source is adopted.
When a single light source is used to increase the amount of light in a multicolor LED lighting device, there are problems that the wiring pattern becomes complicated due to high-density mounting of LED chips, and that short-circuiting is likely to occur if narrow-pitch wiring is used.

そこで、本発明は、上記課題が解消された多数個のLEDを備える多色LED照明装置および照明器具を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a multicolor LED lighting device and a lighting fixture provided with a large number of LEDs in which the above problems are solved.

本発明の多色LED照明装置は、 発光面を有する実装基板と、前記発光面を露出させるようにくり抜かれた開口部を有し、前記実装基板の上方に配置されるプリント配線基板と、前記発光面に実装された多数個のLEDチップと、を備える多色LED照明装置であって、前記多数個のLEDチップが、2個以上の赤色LEDチップを第一の直線方向に沿って配置し、直列接続してなる赤色ライン、2個以上の緑色LEDチップを前記第一の直線方向に沿って配置し、直列接続してなる緑色ライン、および、2個以上の青色LEDチップを前記第一の直線方向に沿って配置し、直列接続してなる青色ライン、をそれぞれ複数組備えてなり、前記プリント配線基板が、前記赤色ラインを接続する配線パターンが形成された基材、前記緑色ラインを接続する配線パターンが形成された基材、および、前記青色ラインを接続する配線パターンが形成された基材を積層して構成されることを特徴とする。
上記LED照明装置において、さらに、前記多数個のLEDチップが、2個以上の白色LEDチップを前記第一の直線方向に沿って配置し、直列接続してなる白色ラインを複数組備えてなり、前記プリント配線基板が、前記白色ラインを接続する配線パターンが形成された基材を備えることを特徴としてもよい。
The multicolor LED lighting device of the present invention has a mounting board having a light emitting surface, a printed wiring board having an opening hollowed out so as to expose the light emitting surface, and arranged above the mounting board, and the above. A multicolor LED lighting device including a large number of LED chips mounted on a light emitting surface, wherein the large number of LED chips arranges two or more red LED chips along a first linear direction. , A red line connected in series, two or more green LED chips arranged along the first linear direction, a green line connected in series, and two or more blue LED chips. A plurality of sets of blue lines, which are arranged along the linear direction of the above and connected in series, are provided, and the printed wiring board includes a base material on which a wiring pattern connecting the red lines is formed, and the green line. It is characterized in that a base material on which a wiring pattern to be connected is formed and a base material on which a wiring pattern for connecting the blue line is formed are laminated.
In the LED lighting device, the plurality of LED chips are further provided with a plurality of sets of white lines in which two or more white LED chips are arranged along the first linear direction and connected in series. The printed wiring board may be characterized by including a base material on which a wiring pattern connecting the white lines is formed.

上記LED照明装置において前記赤色ラインが、4個以上の赤色LEDチップからなり前記緑色ラインが、4個以上の緑色LEDチップからなり前記青色ラインが、4個以上の青色LEDチップからなり、前記白色ラインが、4個以上の白色LEDチップからなり、前記発光面が、平行四辺形の頂点を構成するように配置された前記赤色LEDチップ、前記緑色LEDチップ、前記青色LEDチップおよび前記白色LEDチップからなる単位LEDチップ群を、前記第一の直線方向および前記第一の直線方向と直交する第二の直線方向に連続配置して構成されることを特徴としてもよい In the LED lighting device , the red line is composed of four or more red LED chips , the green line is composed of four or more green LED chips , and the blue line is composed of four or more blue LED chips . The red LED chip , the green LED chip, the blue LED chip and the said A group of unit LED chips made of white LED chips may be continuously arranged in a first linear direction and a second linear direction orthogonal to the first linear direction.

上記LED照明装置において、前記赤色LEDチップと前記青色LEDチップが、前記第二の直線方向に並列するように配置され、前記緑色LEDチップと前記白色LEDチップが、前記第二の直線方向に並列するように配置されること、前記赤色LEDチップと前記緑色LEDチップが、前記第二の直線方向に並列するように配置され、前記青色LEDチップと前記白色LEDチップが、前記第二の直線方向に並列するように配置されること、または、前記赤色LEDチップと前記白色LEDチップが、前記第二の直線方向に並列するように配置され、前記緑色LEDチップと前記青色LEDチップが、前記第二の直線方向に並列するように配置されることを特徴としてもよく、この場合、放熱性要件により定まる前記多数個のLEDチップの最小チップ間距離がAである場合に、隣り合う色ラインのピッチがA/√2であることを特徴としてもよいIn the LED lighting device, the red LED chip and the blue LED chip are arranged so as to be parallel to the second linear direction, and the green LED chip and the white LED chip are parallel to the second linear direction. The red LED chip and the green LED chip are arranged so as to be arranged in parallel in the second linear direction, and the blue LED chip and the white LED chip are arranged in the second linear direction. The red LED chip and the white LED chip are arranged in parallel in the second linear direction, and the green LED chip and the blue LED chip are arranged in parallel with each other. It may be characterized by being arranged in parallel in two linear directions. In this case, when the minimum distance between the plurality of LED chips determined by the heat dissipation requirement is A, the adjacent color lines are arranged. It may be characterized in that the pitch is A / √2.

上記の白色ラインを備える多色LED照明装置において、前記白色LEDチップの色温度の範囲が、1700K~6500Kであることを特徴としてもよい。
上記の多色LED照明装置において、前記複数組の赤色ラインが、それぞれ同一個数のLEDチップを備え、並列接続されていること、前記複数組の緑色ラインが、それぞれ同一個数のLEDチップを備え、並列接続されていること、前記複数組の青色ラインが、それぞれ同一個数のLEDチップを備え、並列接続されていること、前記複数組の白色ラインが、それぞれ同一個数のLEDチップを備え、並列接続されていることことを特徴してもよい。
上記の多色LED照明装置において、前記発光面が、角数が偶数個の多角形であり、前記第一の直線が、前記発光面の最右辺および最左辺、または、前記発光面の最上辺および最下辺と平行な直線であることを特徴としてもよい。
In the multicolor LED lighting device provided with the white line, the color temperature range of the white LED chip may be 1700K to 6500K.
In the above-mentioned multicolor LED lighting device, the plurality of sets of red lines each have the same number of LED chips and are connected in parallel, and the plurality of sets of green lines each have the same number of LED chips. The plurality of sets of blue lines are connected in parallel, the plurality of sets of blue lines each have the same number of LED chips and are connected in parallel, and the plurality of sets of white lines each have the same number of LED chips and are connected in parallel. It may be characterized by being done.
In the multicolor LED lighting device, the light emitting surface is a polygon having an even number of angles, and the first straight line is the rightmost and leftmost sides of the light emitting surface, or the uppermost side of the light emitting surface. And may be characterized by being a straight line parallel to the bottom edge.

上記のプリント配線基板を備える多色LED照明装置において、前記配線パターンのいずれもが、各色ラインを並列接続する配線パターンであることを特徴としてもよい。
上記の各色ラインを並列接続する配線パターンを備える多色LED照明装置において、前記プリント配線基板が、前記LEDチップの色数と同数設けられたカソード電極およびアノード電極を備え、同一の色ラインは同一のカソード電極およびアノード電極に接続されることを特徴としてもよい。
上記の各色ラインを並列接続する配線パターンを備える多色LED照明装置において、前記プリント配線基板と前記実装基板を連結するコネクタを備え、前記コネクタが、前記実装基板に形成された配線パターンと前記プリント配線基板に形成された配線パターンとを接続する配線を備えることを特徴としもよい。
In the multicolor LED lighting device including the printed wiring board, all of the wiring patterns may be characterized in that they are wiring patterns in which each color line is connected in parallel.
In a multicolor LED lighting device provided with a wiring pattern for connecting each of the above color lines in parallel, the printed wiring board includes cathode electrodes and anode electrodes provided in the same number as the number of colors of the LED chip, and the same color line is the same. It may be characterized by being connected to the cathode electrode and the anode electrode of the above.
In a multicolor LED lighting device provided with a wiring pattern for connecting each of the above color lines in parallel, a connector for connecting the printed wiring board and the mounting board is provided, and the connector is a wiring pattern formed on the mounting board and the printed circuit board. It may be characterized by including wiring for connecting to a wiring pattern formed on the wiring board.

上記の各色ラインを並列接続する配線パターンを備える多色LED照明装置において、さらに、前記実装基板は、少なくとも表面が金属により構成されており、前記プリント配線基板を構成する各基材は、絶縁性材料により構成されていることを特徴としてもよい。
上記の絶縁性材料により構成された基材を備える多色LED照明装置において、前記プリント配線基板が、配線パターンが両面に形成された基材を含むことを特徴としてもよい。
上記のプリント配線基板を備える多色LED照明装置において、前記多数個のLEDチップが、COB実装されたLEDベアチップからなることを特徴としてもよい。
上記の多色LED照明装置において、前記発光面が、投入電力が100W以上であり、平均演色評価数Raを65以上に調整可能な発光面からなることを特徴としてもよい。
In the multicolor LED lighting device provided with a wiring pattern for connecting each of the above color lines in parallel, the mounting substrate is further formed of metal at least on the surface, and each substrate constituting the printed wiring board is insulating. It may be characterized by being composed of a material.
In a multicolor LED lighting device including a base material made of the above-mentioned insulating material, the printed wiring board may be characterized by including a base material having a wiring pattern formed on both sides.
In the multicolor LED lighting device provided with the above-mentioned printed wiring board, the large number of LED chips may be characterized by being composed of COB-mounted LED bare chips.
In the above -mentioned multicolor LED lighting device, the light emitting surface may be characterized by having an input power of 100 W or more and an adjustable light emitting surface having an average color rendering index Ra of 65 or more.

本発明の多色LED照明器具は、上記の多色LED照明装置と、リフレクタと、ヒートシンクと、電源装置と、前記発光面の色を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする。 The multicolor LED lighting fixture of the present invention is characterized by including the above-mentioned multicolor LED lighting device, a reflector, a heat sink, a power supply device, and a control device for controlling the color of the light emitting surface.

本発明によれば、色ムラの課題を解決した大光量かつ高輝度の多色LED照明装置および照明器具を提供することができる。
また、開口部を有するプリント配線基板を備える本発明によれば、LEDチップの高密度実装時に生じる配線パターンの複雑化の課題や狭ピッチ配線によるショートの課題を解決することが可能となる。
According to the present invention, it is possible to provide a multicolor LED lighting device and a lighting fixture having a large amount of light and high brightness that solves the problem of color unevenness.
Further, according to the present invention provided with the printed wiring board having an opening, it is possible to solve the problem of complicated wiring pattern and the problem of short circuit due to narrow pitch wiring that occur when the LED chip is mounted at high density.

第一実施形態例に係るLED照明装置の平面図である。It is a top view of the LED lighting apparatus which concerns on 1st Embodiment example. (a)四色LEDチップの整列配置例、(b)第一実施形態例に係る四色LEDチップの千鳥配置、(c)四色LEDチップの千鳥配置の変形例である。It is a modification of (a) an arrangement example of four-color LED chips, (b) a staggered arrangement of four-color LED chips according to the first embodiment, and (c) a staggered arrangement of four-color LED chips. 第一実施形態例に係るLED照明装置の側面断面図である。It is a side sectional view of the LED lighting apparatus which concerns on 1st Embodiment. (a)表面電極LED素子を実装したモジュールの一例を示す側面断面図であり、(b)垂直電極LED素子を実装したモジュールの一例を示す側面断面図である。(A) is a side sectional view showing an example of a module on which a surface electrode LED element is mounted, and (b) is a side sectional view showing an example of a module on which a vertical electrode LED element is mounted. (a)晴天下のスペクトルと、(b)第一実施形態例に係るLED照明装置のスペクトルである。(A) is a spectrum under a clear sky, and (b) is a spectrum of an LED lighting device according to the first embodiment. 第二実施形態例に係るLED照明装置の要部側面断面図である。It is a side sectional view of the main part of the LED lighting apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第三実施形態例に係るLED照明装置の平面図である。It is a top view of the LED lighting apparatus which concerns on 3rd Embodiment Example. (a)第四実施形態例に係るLED照明装置の平面図、(b)側面図である。(A) It is a plan view of the LED lighting apparatus which concerns on 4th Embodiment example, and (b) is a side view. 連結コネクタを透過的に図示した第四実施形態例に係るLED照明装置の平面図である。It is a top view of the LED lighting apparatus which concerns on 4th Embodiment which showed the connector transparently. 第一実施形態例に係るLED照明装置を搭載したLED照明器具の側面断面図である。It is a side sectional view of the LED lighting fixture equipped with the LED lighting apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第五実施形態例に係るLED照明装置の平面図である。It is a top view of the LED lighting apparatus which concerns on 5th Embodiment example. 第五実施形態例に係るLEDチップの配置を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the arrangement of the LED chip which concerns on 5th Embodiment example.

本発明のLED照明装置は、多数個(例えば100~2000個または200~2000個)の数Wクラス(例えば、0.5~4W)のLEDチップを備え、数百W以上(例えば、100~1000Wまたは200~1000W)の多色光源を構成するものである。
発光面は、四色のLEDチップをアレイ状に配置してなる面状光源であり、同一直線上に配置され、直列接続される複数個の赤色LEDチップからなる赤色ラインと、同一直線上に配置され、直列接続される複数個の緑色LEDチップからなる緑色ラインと、同一直線上に配置され、直列接続される複数個の青色LEDチップからなる青色ラインとを、それぞれ複数ライン備えており、好ましくは、同一直線上に配置され、直列接続される複数個の白色LEDチップからなる白色ラインを備えている。白色LEDチップには、色温度の範囲が1700K~6500KのLEDチップ(一般にアンバーと呼ばれるもの)も含まれる。本発明のLED照明装置の色温度は例えば3000K~7000Kの範囲で調整可能であり、演色性は例えば平均演色評価数Ra65以上(好ましくはRa70以上、より好ましくはRa75以上、さらに好ましくはRa80以上)に調整可能である。
The LED lighting device of the present invention includes a large number (for example, 100 to 2000 or 200 to 2000) of several W class (for example, 0.5 to 4 W) LED chips, and has several hundred W or more (for example, 100 to 100). It constitutes a multicolor light source of 1000 W or 200 to 1000 W).
The light emitting surface is a planar light source in which four-color LED chips are arranged in an array, and is arranged on the same straight line and is on the same straight line as a red line composed of a plurality of red LED chips connected in series. A green line consisting of a plurality of green LED chips arranged and connected in series and a blue line consisting of a plurality of blue LED chips arranged and connected in series on the same straight line are provided. Preferably, it has a white line composed of a plurality of white LED chips arranged on the same straight line and connected in series. The white LED chip also includes an LED chip (generally called amber) having a color temperature range of 1700K to 6500K. The color temperature of the LED lighting device of the present invention can be adjusted in the range of, for example, 3000K to 7000K, and the color rendering property is, for example, an average color rendering index of Ra65 or more (preferably Ra70 or more, more preferably Ra75 or more, still more preferably Ra80 or more). It is adjustable to.

各色ラインを構成するLEDチップの個数は任意の個数(例えば2~50個、好ましくは4~50個)とすることができ、各色ラインを並列接続する数も任意の数(例えば2~40、好ましくは4~40)とすることができる。色ムラを防ぐ観点からは、各色ラインを構成するLEDチップの個数および並列接続数は同一とすることが好ましい。 The number of LED chips constituting each color line can be any number (for example, 2 to 50, preferably 4 to 50), and the number of parallel connection of each color line can be any number (for example, 2 to 40, etc.). It can be preferably 4 to 40). From the viewpoint of preventing color unevenness, it is preferable that the number of LED chips constituting each color line and the number of parallel connections are the same.

好ましい形態の本発明のLED照明装置は、LEDベアチップ(LEDダイス)がCOB実装される実装基板と、発光面を露出させる開口部を有し、実装基板上に配置されるプリント配線基板を備えており、当該プリント配線基板が、赤色ラインを並列接続する配線パターンが形成された基材(配線層)、緑色ラインを並列接続する配線パターンが形成された基材(配線層)、青色ラインを並列接続する配線パターンが形成された基材(配線層)、および、白色ラインを並列接続する配線パターンが形成された基材(配線層)を積層して構成されることを特徴とする。 The LED lighting device of the present invention in a preferred embodiment includes a mounting board on which an LED bare chip (LED die) is COB mounted, and a printed wiring board having an opening for exposing a light emitting surface and arranged on the mounting board. The printed wiring board has a base material (wiring layer) on which a wiring pattern for connecting red lines in parallel, a base material (wiring layer) on which a wiring pattern for connecting green lines is formed in parallel, and a blue line in parallel. It is characterized by laminating a base material (wiring layer) on which a wiring pattern to be connected is formed and a base material (wiring layer) on which a wiring pattern for connecting white lines in parallel is formed.

上記LED照明装置は、後述するように、実装基板の裏面からヒートシンクに放熱する構造を設け、リフクレタ(および/またはレンズ)を取り付けてLED照明器具を構成する。以下、例示に基づき本発明を説明する。 As will be described later, the LED lighting device is provided with a structure that dissipates heat from the back surface of the mounting substrate to the heat sink, and a lift creta (and / or a lens) is attached to form an LED lighting device. Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.

[第一実施形態例]
図1は本発明の第一実施形態例に係るLED照明装置1の平面図である。LED照明装置1は、発光面2と、実装基板3と、プリント配線基板4と、カソード電極5と、アノード電極6と、を主に備えて構成されたLED照明装置である。
[Example of the first embodiment]
FIG. 1 is a plan view of the LED lighting device 1 according to the first embodiment of the present invention. The LED lighting device 1 is an LED lighting device mainly including a light emitting surface 2, a mounting board 3, a printed wiring board 4, a cathode electrode 5, and an anode electrode 6.

発光面2は、416個のLEDチップをアレイ状に配置してなる面状光源であり、図1の上下方向(以下、「縦方向」という)に伸びる赤色ラインを8組と、縦方向に伸びる緑色ラインを8組と、縦方向に伸びる青色ラインを8組と、縦方向に伸びる白色ラインを8組とを備えている。各色ラインは、図1の左右方向(以下、「横方向」という)に、左から赤緑青白赤緑青白・・・の順で平行して配置されている。
赤色ラインは同一直線上に配置され、直列接続される13個の赤色LEDチップ11からなり、緑色ラインは同一直線上に配置され、直列接続される13個の緑色LEDチップ12からなり、青色ラインは同一直線上に配置され、直列接続される13個の青色LEDチップ13からなり、白色ラインは同一直線上に配置され、直列接続される13個の白色LEDチップ14からなる。各色ラインは並列接続されて色モジュールを構成し、各色モジュールは同一仕様の4つの電源装置とそれぞれ一対一で接続されている(各色13直列×8並列)。
The light emitting surface 2 is a planar light source in which 416 LED chips are arranged in an array, and has eight sets of red lines extending in the vertical direction (hereinafter referred to as “vertical direction”) in FIG. 1 in the vertical direction. It has 8 sets of green lines extending in the vertical direction, 8 sets of blue lines extending in the vertical direction, and 8 sets of white lines extending in the vertical direction. Each color line is arranged in parallel in the left-right direction (hereinafter referred to as "horizontal direction") of FIG. 1 in the order of red-green-blue-white-red-green-blue-white ... from the left.
The red line is arranged on the same straight line and consists of 13 red LED chips 11 connected in series, and the green line is arranged on the same straight line and consists of 13 green LED chips 12 connected in series. Is composed of 13 blue LED chips 13 arranged on the same straight line and connected in series, and a white line is composed of 13 white LED chips 14 arranged on the same straight line and connected in series. Each color line is connected in parallel to form a color module, and each color module is connected to four power supply devices having the same specifications on a one-to-one basis (13 series for each color x 8 in parallel).

横方向に配置されるLEDチップの行において、上下方向に隣り合う行のLEDチップは千鳥状となるように配置されている。縦方向に配置されるLEDチップの列(色ライン)において、左右方向に隣り合う列のLEDチップは千鳥状となるように配置されている。別の言い方をすれば、赤色LEDチップ11、緑色LEDチップ12、青色LEDチップ13および白色LEDチップ14により構成される単位LEDチップ群は、実質的にひし形ないし平行四辺形の4つの頂点を構成するように配置されている。このような配置とすることにより、実質的に均等間隔での高密度配置(整列配置の√2倍)を実現するのと共に色ムラの問題を解消している。図2(a)に四色LEDチップの整列配置例を示し、図2(b)に第一実施形態例に係る四色LEDチップの千鳥配置を示し、図2(c)に四色LEDチップの千鳥配置の変形例を示す。LEDチップの放熱性を考慮してチップ間距離をAとすることが必要である場合、図2(a)に比べ図2(b)および図2(c)の列ピッチは1/√2に短縮することができる(ただし、Aは各LEDチップの縦横幅のいずれよりも大きい。)。 In the row of LED chips arranged in the horizontal direction, the LED chips in the rows adjacent to each other in the vertical direction are arranged in a staggered manner. In the row of LED chips (color lines) arranged in the vertical direction, the LED chips in the rows adjacent to each other in the left-right direction are arranged in a staggered manner. In other words, the unit LED chip group composed of the red LED chip 11, the green LED chip 12, the blue LED chip 13, and the white LED chip 14 substantially constitutes four vertices of a rhombus or a parallelogram. It is arranged to do. By adopting such an arrangement, a high-density arrangement (√2 times the aligned arrangement) at substantially even intervals is realized, and the problem of color unevenness is solved. FIG. 2A shows an example of arranging the four-color LED chips, FIG. 2B shows a staggered arrangement of the four-color LED chips according to the first embodiment, and FIG. 2C shows the four-color LED chips. Here is a modified example of the staggered arrangement of. When it is necessary to set the distance between chips to A in consideration of the heat dissipation of the LED chip, the row pitch in FIGS. 2 (b) and 2 (c) is 1 / √2 as compared with FIG. 2 (a). It can be shortened (however, A is larger than any of the vertical and horizontal widths of each LED chip).

図3は、第一実施形態例に係るLED照明装置1の側面断面図である。
実装基板3は、ドーナツ化現象が生じない熱伝導性に優れる材料からなる基板であり、例えば、銅板またはアルミ板により構成される。実装基板3は少なくとも表面が金属材料からなるものであれば足り、例えば表面が銅からなる水冷構造のヒートスプレッダ(上板、中板、下板の3種類の銅板からなる積層構造体。特許文献3参照)を用いてもよい。
第一実施形態例に係る実装基板3の裏面は、接着層を介してヒートシンク(図示せず)と接着される。接着層は、絶縁性を有する高熱伝導接着材あるいはボンディングシートを用いることができる。
FIG. 3 is a side sectional view of the LED lighting device 1 according to the first embodiment.
The mounting substrate 3 is a substrate made of a material having excellent thermal conductivity that does not cause a donut formation phenomenon, and is made of, for example, a copper plate or an aluminum plate. The mounting substrate 3 is sufficient as long as the surface is made of at least a metal material. For example, a heat spreader having a water-cooled structure having a surface made of copper (a laminated structure made of three types of copper plates of an upper plate, a middle plate, and a lower plate. Patent Document 3 See) may be used.
The back surface of the mounting substrate 3 according to the first embodiment is adhered to a heat sink (not shown) via an adhesive layer. As the adhesive layer, a high thermal conductive adhesive or a bonding sheet having an insulating property can be used.

実装基板3の上面には、中央部が略正方形にくり抜かれたプリント配線基板4が固着されており、発光面2を構成する略正方形のLED実装領域が露出している。平面であるLED実装領域の表面には、LEDチップ11~14からの発光を反射する反射層7が形成されている。反射層7は、例えば、銀めっき層、或いは、白色無機粉末(白色無機顔料)と二酸化珪素(SiO)を主要な成分とし、有機リン酸を含むジエチレングリコールモノブチルエーテルの溶剤でこれらを混ぜたインクをスクリーン印刷などで塗布し、焼成して形成される無機系白色絶縁層である。なお、LEDチップ11~14の載置場所に反射層7が形成されない凹部を設け、実装基板3の上面にLEDチップ11~14を直接ダイボンドしてもよい。いずれにせよ、熱伝導性に劣る後述のプリント配線基板4には、LEDチップ11~14は載置されないため、上述のドーナツ化現象の問題が生じることはない。 A printed wiring board 4 having a substantially square shape at the center is fixed to the upper surface of the mounting board 3, and a substantially square LED mounting area constituting the light emitting surface 2 is exposed. A reflective layer 7 that reflects light emitted from the LED chips 11 to 14 is formed on the surface of the LED mounting region that is a flat surface. The reflective layer 7 is, for example, a silver-plated layer or an ink containing white inorganic powder (white inorganic pigment) and silicon dioxide (SiO 2 ) as main components and mixed with a solvent of diethylene glycol monobutyl ether containing organic phosphoric acid. Is an inorganic white insulating layer formed by coating with screen printing or the like and firing. It should be noted that the LED chips 11 to 14 may be directly die-bonded to the upper surface of the mounting substrate 3 by providing a recess in which the reflective layer 7 is not formed in the place where the LED chips 11 to 14 are placed. In any case, since the LED chips 11 to 14 are not mounted on the printed wiring board 4 described later, which is inferior in thermal conductivity, the above-mentioned problem of donut formation does not occur.

プリント配線基板4は、樹脂基板である四枚の片面基板4a~4dにより構成されており、中央部に略正方形の開口部を有している。第一実施形態例にかかる片面基板4a~4dは、いずれもガラスエポキシ基板からなり、一枚の片面基板には一色のLEDチップの配線パターンが形成されている。本実施形態例では、RGBWの各色ラインをそれぞれ8組備えているので、片面基板4a~4dには8経路を1経路にまとめる配線パターンが形成されている。なお、第二実施形態例で後述するように、配線パターンが両面に形成された両面基板を組み合わせてなる多層基板によりプリント配線基板を構成してもよい。
どの片面基板にどの色のLEDチップを対応させるかは設計事項であるが、例えば、片面基板4aに赤色LEDチップ11の配線パターンを形成し、片面基板4bに緑色LEDチップ12の配線パターンを形成し、片面基板4cに青色LEDチップ13の配線パターンを形成し、片面基板4dに白色LEDチップ14の配線パターンを形成することが開示される。
なお、プリント配線基板4に形成する開口部は、略正方形に限定されず、例えば、円形、楕円形、四角形、五角形、六角形、八角形であってもよい。
The printed wiring board 4 is composed of four single-sided boards 4a to 4d which are resin boards, and has a substantially square opening in the central portion. The single-sided substrates 4a to 4d according to the first embodiment are all made of a glass epoxy substrate, and a wiring pattern of a one-color LED chip is formed on one single-sided substrate. In the present embodiment, since each of the RGBW color lines is provided with eight sets, a wiring pattern for combining the eight paths into one path is formed on the single-sided substrates 4a to 4d. As will be described later in the second embodiment, the printed wiring board may be configured by a multilayer board formed by combining double-sided boards having wiring patterns formed on both sides.
It is a design matter which color LED chip corresponds to which single-sided substrate. For example, the wiring pattern of the red LED chip 11 is formed on the single-sided substrate 4a, and the wiring pattern of the green LED chip 12 is formed on the single-sided substrate 4b. It is disclosed that the wiring pattern of the blue LED chip 13 is formed on the single-sided substrate 4c and the wiring pattern of the white LED chip 14 is formed on the single-sided substrate 4d.
The opening formed in the printed wiring board 4 is not limited to a substantially square shape, and may be, for example, a circle, an ellipse, a quadrangle, a pentagon, a hexagon, or an octagon.

プリント配線基板4の上面には、カソード電極5、アノード電極6、保護ダイオード装置(図示せず)および温度センサ15が配置される。
カソード電極5は、電極パッド5a~5dからなり、スルーホール(図示せず)を介して片面基板4a~4dの配線パターンと電気的に接続されている。アノード電極6は、電極パッド6a~6dからなり、スルーホール(図示せず)を介して片面基板4a~4dの配線パターンと電気的に接続されている。各電極パッドには、電源コネクタやソケットを装着してもよい。図示しない保護ダイオード装置は、ペアとなる電極パッド5および6を電気的に接続する逆流防止装置であり、1または複数のツェナーダイオードにより構成される。
温度センサ15aおよび15bは、基板温度を監視するための温度センサであり、例えば、薄膜測温抵抗体素子により構成される。
A cathode electrode 5, an anode electrode 6, a protection diode device (not shown), and a temperature sensor 15 are arranged on the upper surface of the printed wiring board 4.
The cathode electrodes 5 are composed of electrode pads 5a to 5d and are electrically connected to the wiring patterns of the single-sided substrates 4a to 4d via through holes (not shown). The anode electrodes 6 are composed of electrode pads 6a to 6d and are electrically connected to the wiring patterns of the single-sided substrates 4a to 4d via through holes (not shown). A power connector or a socket may be attached to each electrode pad. The protection diode device (not shown) is a backflow prevention device that electrically connects the paired electrode pads 5 and 6, and is composed of one or a plurality of Zener diodes.
The temperature sensors 15a and 15b are temperature sensors for monitoring the substrate temperature, and are composed of, for example, a thin film resistance temperature detector element.

LEDチップ11~14は、例えば窒化ガリウム系半導体を用いたLEDベアチップであり、同一色のLEDチップは全て同一仕様である。LEDチップ11~13は金ワイヤのワイヤボンディングにより結線される表面電極LED素子であり(図4(a)参照)、LEDチップ14は上部電極が金ワイヤのワイヤボンディングにより結線され、底面電極がダイボンディングにより結線される垂直電極LED素子である(図4(b)参照)。LEDチップ11~13はダイアタッチ剤(シリコン系)を底面に塗布して接着され、LEDチップ14は銀ペーストまたは半田ペーストを底面に塗布して接着される。終端のLEDチップ11~14に接続される金ワイヤは、金パッドからなる接続パッド10に接続される。 The LED chips 11 to 14 are, for example, LED bare chips using a gallium nitride based semiconductor, and all LED chips of the same color have the same specifications. The LED chips 11 to 13 are surface electrode LED elements connected by wire bonding of gold wires (see FIG. 4A), and the upper electrode of the LED chip 14 is connected by wire bonding of gold wires, and the bottom electrode is a die. It is a vertical electrode LED element connected by bonding (see FIG. 4B). The LED chips 11 to 13 are bonded by applying a die-attaching agent (silicon-based) to the bottom surface, and the LED chips 14 are bonded by applying a silver paste or a solder paste to the bottom surface. The gold wire connected to the terminal LED chips 11 to 14 is connected to the connection pad 10 made of the gold pad.

LEDチップ11~14の結線方法は例示の組み合わせに限定されるものではなく、例えば全てのLEDチップを表面電極LED素子により構成し、或いは、全てのLEDチップを垂直電極LED素子により構成することもできる。本実施形態例では、市販されるLEDチップの種類に限りがあることから、例示のLEDチップの組み合わせを採用している。
LEDチップ11~14は実装基板3のLED実装領域内に高密度実装される。より詳細には、縦横1.15mm以下のLEDチップ11~14が、50mm×50mmのLED実装領域内で横方向に1.6mm以下のピッチで32列実装され、縦方向に2.0mm以下のピッチで13行実装されており、実装面積密度は474mm/2500mmである。LEDチップ11~14の最大定格電流はいずれも350mAであり、総発光出力は425.88Wである。
The connection method of the LED chips 11 to 14 is not limited to the example combination, and for example, all the LED chips may be composed of the surface electrode LED elements, or all the LED chips may be composed of the vertical electrode LED elements. can. In this embodiment, since the types of LED chips on the market are limited, the combination of the illustrated LED chips is adopted.
The LED chips 11 to 14 are mounted at high density in the LED mounting region of the mounting board 3. More specifically, LED chips 11 to 14 having a length and width of 1.15 mm or less are mounted in 32 rows at a pitch of 1.6 mm or less in the horizontal direction in an LED mounting area of 50 mm × 50 mm, and 2.0 mm or less in the vertical direction. It is mounted in 13 rows with a pitch, and the mounting area density is 474 mm 2/2500 mm 2 . The maximum rated current of the LED chips 11 to 14 is 350 mA, and the total emission output is 425.88 W.

LEDチップ11~14が実装される領域は、少なくとも表面に光反射性が付与されたダム材8により囲まれている。ダム材8は、製造時において封止樹脂の流動を防ぐもので、樹脂や金属材料などで構成する。プリント配線基板4の内側面とLED実装領域(または反射層7)の境界部は、接続パッド10も含めてダム材でコーティングされている。ダム材8の内側には、透光性樹脂(例えば、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂)を充填および硬化してなる透光性樹脂部9が設けられている。本実施形態例の実装基板3はφ80mmであり、LED実装領域を囲繞するダム材8の外寸は54mm×54mmである。 The area where the LED chips 11 to 14 are mounted is surrounded by a dam material 8 having at least a surface imparted with light reflectivity. The dam material 8 prevents the sealing resin from flowing during manufacturing, and is made of a resin, a metal material, or the like. The boundary between the inner surface of the printed wiring board 4 and the LED mounting area (or the reflective layer 7) is coated with a dam material including the connection pad 10. Inside the dam material 8, a translucent resin portion 9 formed by filling and curing a translucent resin (for example, epoxy resin, silicone resin, acrylic resin) is provided. The mounting board 3 of the present embodiment has a diameter of 80 mm, and the outer dimensions of the dam material 8 surrounding the LED mounting area are 54 mm × 54 mm.

以上に説明した第一実施形態例のLED照明装置1は、マルチ光源のような色ムラが生じない、単一光源である多色光源を提供することが可能である。また、同じ個数のLEDチップからなる四色のLEDチップ群を千鳥配置で高密度配置することにより色ムラの問題を解消している。また、プリント配線基板4に多層配線を形成するので、単層狭ピッチ配線によるショートの問題も生じず、外部接続用電極の数を減らすことでシンプルな配線を実現することが可能となる。
また、RGBWの波長を自由に組み合わせて所望の色を大光量かつ高輝度で実現することができるので種々の用途へ適用することができ、例えば、車体や車内の検査用光源として使用した場合には、従来の照明では見つけることができなかったキズ、凹み、異物などを検出することも可能となる。
さらには、太陽光に近いスペクトルを実現することもできるので、屋外光環境でのシミュレーションを実施することも可能となる。図5(a)に晴天下のスペクトルを、(b)実施形態例に係るLED照明装置のスペクトルを示す。
The LED lighting device 1 of the first embodiment described above can provide a multi-color light source which is a single light source without causing color unevenness like a multi-light source. Further, the problem of color unevenness is solved by arranging a group of four-color LED chips composed of the same number of LED chips in a staggered arrangement at a high density. Further, since the multi-layer wiring is formed on the printed wiring board 4, the problem of short circuit due to the single-layer narrow pitch wiring does not occur, and simple wiring can be realized by reducing the number of external connection electrodes.
Further, since the desired color can be realized with a large amount of light and high brightness by freely combining the wavelengths of RGBW, it can be applied to various applications. For example, when it is used as an inspection light source in a vehicle body or a vehicle. Can also detect scratches, dents, foreign objects, etc. that could not be found with conventional lighting.
Furthermore, since it is possible to realize a spectrum close to that of sunlight, it is possible to carry out a simulation in an outdoor light environment. FIG. 5A shows a spectrum under a clear sky, and FIG. 5B shows a spectrum of an LED lighting device according to an embodiment.

[第二実施形態例]
第二実施形態例に係るLED照明装置20は、発光面2と、実装基板3と、プリント配線基板21と、カソード電極5と、アノード電極6と、を主に備えて構成されたLED照明装置である。発光面2、実装基板3、カソード電極5とおよびアノード電極6は、第一実施形態例と同様であるので、説明を割愛する。
[Example of the second embodiment]
The LED lighting device 20 according to the second embodiment is mainly composed of a light emitting surface 2, a mounting board 3, a printed wiring board 21, a cathode electrode 5, and an anode electrode 6. Is. Since the light emitting surface 2, the mounting substrate 3, the cathode electrode 5, and the anode electrode 6 are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

図6は、実装基板3およびプリント配線基板21の積層部を示す、第二実施形態例に係るLED照明装置20の要部側面断面図である。
第二実施形態例のプリント配線基板21は、基材23a~23cと、絶縁層24a~24cとを備えて構成され、実装基板3に接着シート22を介して積層されている。基材23aは下面に配線25aが形成された片面基板であり、基材23bは下面に配線25bが形成され、上面に配線25cが形成された両面基板であり、基材23cは上面に配線25dが形成された片面基板であり、これらは例えばガラスエポキシ機材により構成される。絶縁層24a~24cは、例えば、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を主成分とする樹脂組成物からなり、配線25a~25d間の絶縁性を確保している。
なお、第二実施形態例では、一枚の両面基板と二枚の片面基板によりプリント配線基板21を構成したが、二枚の両面基板によりプリント配線基板21を構成してもよい。
FIG. 6 is a side sectional view of a main part of the LED lighting device 20 according to the second embodiment, showing the laminated portion of the mounting board 3 and the printed wiring board 21.
The printed wiring board 21 of the second embodiment is configured to include the base materials 23a to 23c and the insulating layers 24a to 24c, and is laminated on the mounting substrate 3 via the adhesive sheet 22. The base material 23a is a single-sided substrate having wiring 25a formed on the lower surface, the base material 23b is a double-sided substrate having wiring 25b formed on the lower surface and wiring 25c formed on the upper surface, and the base material 23c is a wiring 25d on the upper surface. Is a single-sided substrate on which is formed, and these are composed of, for example, glass epoxy equipment. The insulating layers 24a to 24c are made of a resin composition containing a thermosetting resin such as an epoxy resin as a main component, and secure the insulating property between the wirings 25a to 25d.
In the second embodiment, the printed wiring board 21 is configured by one double-sided board and two single-sided boards, but the printed wiring board 21 may be configured by two double-sided boards.

最上層に形成された配線25dの上面には半田などで接続するため表面処理(例えば、半田めっき、金めっき)が施されている。プリント配線基板21の表面は、外部との接続が必要な部分を除き、レジスト27が形成されている。レジスト27は、スクリーン印刷や写真法などの公知の手法により形成することができる。
第二実施形態例のプリント配線基板21も、第一実施形態例と同様、中央部に発光面2を露出させる略正方形の開口部を有している。
以上に説明した第二実施形態例のLED照明装置20においても、第一実施形態例と同様の作用効果が奏される。
The upper surface of the wiring 25d formed on the uppermost layer is subjected to surface treatment (for example, solder plating, gold plating) for connecting with solder or the like. A resist 27 is formed on the surface of the printed wiring board 21 except for a portion that needs to be connected to the outside. The resist 27 can be formed by a known method such as screen printing or a photographic method.
The printed wiring board 21 of the second embodiment also has a substantially square opening in the central portion that exposes the light emitting surface 2 as in the first embodiment.
The LED lighting device 20 of the second embodiment described above also has the same effect as that of the first embodiment.

[第三実施形態例]
図7に示す第三実施形態例は、第一実施形態例に係るLED照明装置1と同一の発光面2を備えるLED照明装置30である。すなわち、第三実施形態例のLED照明装置30の発光面も、104個の赤色LEDチップ31、104個の緑色LEDチップ32、104個の青色LEDチップ33および104個の白色LEDチップ34により構成されている(各色13直列×8並列)。第三実施形態例のLED照明装置30も、四色のLEDチップ群を千鳥配置で高密度配置することにより色ムラの問題を解消している。温度センサ38aおよび38bは、基板温度を監視するための温度センサであり、第一実施形態例と同様である。
[Example of the third embodiment]
The third embodiment shown in FIG. 7 is an LED lighting device 30 having the same light emitting surface 2 as the LED lighting device 1 according to the first embodiment. That is, the light emitting surface of the LED lighting device 30 of the third embodiment is also composed of 104 red LED chips 31, 104 green LED chips 32, 104 blue LED chips 33, and 104 white LED chips 34. (Each color 13 series x 8 parallel). The LED lighting device 30 of the third embodiment also solves the problem of color unevenness by arranging four-color LED chips at high density in a staggered arrangement. The temperature sensors 38a and 38b are temperature sensors for monitoring the substrate temperature, and are the same as those in the first embodiment.

第三実施形態例のLED照明装置30は、配線パターンが実装基板37の上面に形成されている点で、第一実施形態例のLED照明装置と大きく相違する。実装基板37は、第一実施形態例と同様、少なくとも表面が金属材料からなる放熱性に優れた基板により構成されている。
第三実施形態例では、色ラインごとに電極パッドを設ける設計のため、32個のカソード電極35と32個のアノード電極36が必要となっている。このような設計の場合、接続するケーブル数が多くなり、筐体が大きくなったり組立コストが嵩むという課題がある。
この点、第一実施形態例では、カソード電極5およびアノード電極6の組を色数の倍数の範囲で減らすことができ(最小4組)、各色に対応する基材に配線パターンを形成することができるので、上述した筐体サイズや組立コストの課題を解決することが可能である。
The LED lighting device 30 of the third embodiment is significantly different from the LED lighting device of the first embodiment in that the wiring pattern is formed on the upper surface of the mounting substrate 37. Similar to the first embodiment, the mounting substrate 37 is made of a substrate whose surface is at least made of a metal material and has excellent heat dissipation.
In the third embodiment, 32 cathode electrodes 35 and 32 anode electrodes 36 are required for the design in which the electrode pads are provided for each color line. In the case of such a design, there are problems that the number of cables to be connected increases, the housing becomes large, and the assembly cost increases.
In this regard, in the first embodiment, the number of pairs of the cathode electrode 5 and the anode electrode 6 can be reduced within the range of multiples of the number of colors (minimum 4 pairs), and a wiring pattern is formed on the base material corresponding to each color. Therefore, it is possible to solve the above-mentioned problems of housing size and assembly cost.

以上に説明した第三実施形態例のLED照明装置30においては、マルチ光源のような色ムラが生じない、単一光源である多色光源を提供することが可能である。また、同じ個数のLEDチップからなる四色のLEDチップ群を千鳥配置で高密度配置することにより色ムラの問題を解消している。 In the LED lighting device 30 of the third embodiment described above, it is possible to provide a multi-color light source which is a single light source without causing color unevenness like a multi-light source. Further, the problem of color unevenness is solved by arranging a group of four-color LED chips composed of the same number of LED chips in a staggered arrangement at a high density.

[第四実施形態例]
第四実施形態例に係るLED照明装置40は、発光面2と、実装基板47と、プリント配線基板48と、カソード電極45と、アノード電極46と、を主に備えて構成されたLED照明装置である。発光面2は、第一実施形態例と同様であり、千鳥配置された104個の赤色LEDチップ41、104個の緑色LEDチップ42、104個の青色LEDチップ43および104個の白色LEDチップ44により構成されている(各色13直列×8並列)。温度センサ49aおよび49bは、基板温度を監視するための温度センサであり、第一実施形態例と同様である。
[Example of the fourth embodiment]
The LED lighting device 40 according to the fourth embodiment is mainly composed of a light emitting surface 2, a mounting board 47, a printed wiring board 48, a cathode electrode 45, and an anode electrode 46. Is. The light emitting surface 2 is the same as that of the first embodiment, and has 104 red LED chips 41 staggered, 104 green LED chips 42, 104 blue LED chips 43, and 104 white LED chips 44. (Each color 13 series x 8 parallel). The temperature sensors 49a and 49b are temperature sensors for monitoring the substrate temperature, and are the same as those in the first embodiment.

図8に示す第四実施形態例のLED照明装置40は、雌コネクタお51および雄コネクタ52で連結される実装基板47およびプリント配線基板48を備える点で、第一実施形態例のLED照明装置と大きく相違する。
実装基板47は、第一実施形態例と同様、少なくとも表面が金属材料からなる放熱性に優れた基板により構成されている。実装基板47の上面には、32本の正極配線50と32本の負極配線50がスクリーン印刷などにより形成されている。正極32本および負極32本につながる配線50は、図9に示すように、4組の連結コネクタ(51a~51d,52a~52d)を介してプリント配線基板48に交わること無く接続され、プリント配線基板48で色単位に並列接続され、各色に対応する電極45,46に集約される。すなわち、1組の雌雄コネクタ51,52が、16本の配線をプリント配線基板48に連絡している。雌雄コネクタ51,52は、カソード側またはアノード側に引き出される32本の配線50を平行して配置するのに十分な幅W(例えば、発光面2の配線が引き出される辺の70%以上、好ましくは80%以上の幅)を有しており、実装基板47の上面とプリント配線基板48の底面を連結する柱の役割も有している。本実施形態例では、4組の連結コネクタ(51a~51d,52a~52d)の幅を全て同一幅Wに設定しているが、各コネクタの幅を異ならせることも当然可能である。
The LED lighting device 40 of the fourth embodiment shown in FIG. 8 includes a mounting board 47 and a printed wiring board 48 connected by a female connector 51 and a male connector 52, and the LED lighting device 40 of the first embodiment is provided. It is very different from.
Similar to the first embodiment, the mounting substrate 47 is made of a substrate whose surface is at least made of a metal material and has excellent heat dissipation. On the upper surface of the mounting substrate 47, 32 positive electrode wirings 50 and 32 negative electrode wirings 50 are formed by screen printing or the like. As shown in FIG. 9, the wiring 50 connected to the 32 positive electrodes and 32 negative electrodes is connected via four sets of connecting connectors (51a to 51d, 52a to 52d) without intersecting the printed wiring board 48, and is printed wiring. The substrate 48 is connected in parallel in color units and is integrated into the electrodes 45 and 46 corresponding to each color. That is, a set of male and female connectors 51 and 52 communicates 16 wires to the printed wiring board 48. The male and female connectors 51 and 52 have a width W sufficient for arranging 32 wirings 50 drawn out to the cathode side or the anode side in parallel (for example, 70% or more of the side where the wirings of the light emitting surface 2 are drawn out, preferably 70% or more). Has a width of 80% or more), and also serves as a pillar connecting the upper surface of the mounting board 47 and the bottom surface of the printed wiring board 48. In the present embodiment, the widths of the four sets of connecting connectors (51a to 51d, 52a to 52d) are all set to the same width W, but it is naturally possible to make the widths of the connectors different.

本実施形態例では、発光面2からの出射光をプリント配線基板48が遮ることがないように、発光面2よりも充分に大きい四角形の開口縁53を有する開口部をプリント配線基板48に形成している。開口縁53の各辺は、好ましくは近接する発光面2の辺の長さの1.1倍以上(好ましくは1.2倍以上、より好ましくは1.3倍以上)に設定する。開口部を大きく形成するためには、4組の連結コネクタ(51a~51d,52a~52d)を発光面2から充分に離れた位置に配置する必要がある。
なお、本実施形態例では、雌コネクタ51および雄コネクタ52により連結コネクタを構成したが、コネクタの雌雄は逆配置としてもよく、また連結コネクタの数も雌雄4組に限定されるものではない。ただし、配線の自由度を高める観点からは、連結コネクタを少なくともカソード側およびアノード側のそれぞれに配置し、かつ、LEDチップの色数以上の組数の連結コネクタを設けることが好ましい。
In the present embodiment, the printed wiring board 48 is formed with an opening having a rectangular opening edge 53 sufficiently larger than the light emitting surface 2 so that the printed wiring board 48 does not block the light emitted from the light emitting surface 2. is doing. Each side of the opening edge 53 is preferably set to 1.1 times or more (preferably 1.2 times or more, more preferably 1.3 times or more) the length of the side of the adjacent light emitting surface 2. In order to form a large opening, it is necessary to arrange four sets of connecting connectors (51a to 51d, 52a to 52d) at positions sufficiently distant from the light emitting surface 2.
In this embodiment, the female connector 51 and the male connector 52 form a connecting connector, but the male and female connectors may be arranged in reverse, and the number of connecting connectors is not limited to four pairs. However, from the viewpoint of increasing the degree of freedom of wiring, it is preferable to arrange the connector at least on the cathode side and the anode side, and to provide the connector having a number of sets equal to or larger than the number of colors of the LED chip.

以上に説明した第四実施形態例のLED照明装置40においては、マルチ光源のような色ムラが生じない、単一光源である多色光源を提供することが可能である。また、同じ個数のLEDチップからなる四色のLEDチップ群を千鳥配置で高密度配置することにより色ムラの問題を解消している。また、外部接続用電極の数を減らすことでシンプルな配線を実現することが可能となる。 In the LED lighting device 40 of the fourth embodiment described above, it is possible to provide a multi-color light source which is a single light source without causing color unevenness like a multi-light source. Further, the problem of color unevenness is solved by arranging a group of four-color LED chips composed of the same number of LED chips in a staggered arrangement at a high density. In addition, it is possible to realize simple wiring by reducing the number of electrodes for external connection.

[第五実施形態例]
第五実施形態例に係るLED照明装置60は、図11に示すように、発光面2と、実装基板67と、プリント配線基板68と、カソード電極65と、アノード電極66と、を主に備えて構成されたLED照明装置である。温度センサ69aおよび69bは、基板温度を監視するための温度センサであり、第一実施形態例と同様である。実装基板67およびプリント配線基板68の実装形態は、第四実施形態例と同様であり、下層の実装基板67に設けられた発光面2からの出射光を、上層のプリント配線基板68が遮ることがないように、発光面2よりも充分に大きい四角形の開口縁70を有する開口部をプリント配線基板68に形成している。なお、プリント配線基板68に形成する開口部は、発光面2と相似形(すなわち、八角形)に構成してもよい。
[Example of the fifth embodiment]
As shown in FIG. 11, the LED lighting device 60 according to the fifth embodiment mainly includes a light emitting surface 2, a mounting board 67, a printed wiring board 68, a cathode electrode 65, and an anode electrode 66. It is an LED lighting device configured in the above. The temperature sensors 69a and 69b are temperature sensors for monitoring the substrate temperature, and are the same as those in the first embodiment. The mounting mode of the mounting board 67 and the printed wiring board 68 is the same as that of the fourth embodiment, and the printed wiring board 68 of the upper layer blocks the light emitted from the light emitting surface 2 provided on the mounting board 67 of the lower layer. The printed wiring board 68 is formed with an opening having a rectangular opening edge 70 that is sufficiently larger than the light emitting surface 2. The opening formed in the printed wiring board 68 may be configured to have a similar shape (that is, an octagonal shape) to the light emitting surface 2.

発光面2は、八角形の領域に千鳥配置された36個の赤色LEDチップ61、32個の緑色LEDチップ62、32個の青色LEDチップ63および36個の白色LEDチップ64により構成されている。全光束は14,481ルーメン(lm)、平均演色評価数Raは80を超えている。第五実施形態例では、投入電力の合計値が226Wであるのに対し、白色LEDチップ64への投入電力が74.25Wと最も大きくなっている。
実装基板67の上面には、17本の負極配線67と17本の正極配線68がスクリーン印刷などにより形成されており、17列の色別LEDチップラインに接続されている。
図12に示すように、赤色LEDチップ61、緑色LEDチップ62、青色LEDチップ63および白色LEDチップ64は、発光面2内で上下方向中心線および左右方向中心線に対して線対称に配置されている。発光面2の上下方向中心線上には、9個の白色LEDチップ64が等間隔に配置されている。
The light emitting surface 2 is composed of 36 red LED chips 61, 32 green LED chips 62, 32 blue LED chips 63, and 36 white LED chips 64 staggered in an octagonal area. .. The total luminous flux is 14,481 lumens (lm), and the average color rendering index Ra exceeds 80. In the fifth embodiment, the total value of the input power is 226 W, while the input power to the white LED chip 64 is 74.25 W, which is the largest.
On the upper surface of the mounting board 67, 17 negative electrode wirings 67 and 17 positive electrode wirings 68 are formed by screen printing or the like, and are connected to 17 rows of color-coded LED chip lines.
As shown in FIG. 12, the red LED chip 61, the green LED chip 62, the blue LED chip 63, and the white LED chip 64 are arranged line-symmetrically with respect to the vertical center line and the horizontal center line in the light emitting surface 2. ing. Nine white LED chips 64 are arranged at equal intervals on the vertical center line of the light emitting surface 2.

本実施形態例では、発光面2の左辺および右辺に沿って上下方向に延びる白色LEDチップ64の列を配置することにより、照射領域(明部)と非照射領域(暗部)の左右の境界部分が白色になるようにしている。これとは異なり、例えば、発光面2の左辺および右辺に沿って上下方向に延びる赤色LEDチップ61の列を配置すると、明部と暗部の左右の境界部分が赤色となり、明部全体が赤っぽい光であるように感じられることが判明したからである(最左列および最右列を青色または緑色の列とした場合も同様)。好ましくは、発光面2の上辺および下辺に沿って配置されたLEDチップのうち過半数を白色LEDチップ64にすることで、明部と暗部の上下の境界部分を白LEDチップの発光色に近い色にする(本実施形態例では上辺および下辺に沿って配置された各5個のLEDチップのうち3個が白色LEDチップ64である。)。より好ましくは上から2行に配置されたLEDチップの半数以上が白色LEDチップであり、かつ、下から2行に配置されたLEDチップの半数以上が白色LEDチップであるようにする。別の観点からは、八角形の発光面2の外縁(八辺)に沿って配置された複数個のLEDチップの過半数が白LEDチップであるようにする。本実施形態では、八角形の発光面2の外縁(八辺)に沿って配置された36個のLEDチップのうち、20個が白色LEDチップ64となるように構成されている。 In the present embodiment, by arranging a row of white LED chips 64 extending in the vertical direction along the left side and the right side of the light emitting surface 2, the left and right boundary portions of the irradiated area (bright part) and the non-irradiated area (dark part) are arranged. Is white. On the other hand, for example, when a row of red LED chips 61 extending in the vertical direction along the left side and the right side of the light emitting surface 2 is arranged, the left and right boundary portions of the bright part and the dark part become red, and the entire bright part becomes red. It turned out to be a dim light (even if the leftmost and rightmost columns were blue or green). Preferably, the majority of the LED chips arranged along the upper side and the lower side of the light emitting surface 2 are white LED chips 64, so that the upper and lower boundary portions between the bright part and the dark part have a color close to the light emission color of the white LED chip. (In this embodiment, three of the five LED chips arranged along the upper side and the lower side are white LED chips 64). More preferably, more than half of the LED chips arranged in the two rows from the top are white LED chips, and more than half of the LED chips arranged in the two rows from the bottom are white LED chips. From another point of view, the majority of the plurality of LED chips arranged along the outer edge (octagonal side) of the octagonal light emitting surface 2 is a white LED chip. In the present embodiment, 20 of the 36 LED chips arranged along the outer edge (eight sides) of the octagonal light emitting surface 2 are configured to be white LED chips 64.

以上に説明した第五実施形態例のLED照明装置60においても、マルチ光源のような色ムラが生じない、単一光源である多色光源を提供することが可能である。また、明部と暗部の境界部分が白色LEDチップの発光色またはそれに近い色となるので、柔らかい印象の照射光を実現することが可能となる。色ムラが生じない、単一光源である多色光源を提供することが可能であることは、第一実施形態例と同様である。
第五実施形態例では、八角形の発光面2を例示したが、発光面2が四角形、六角形などの多角形である場合や円形または楕円形である場合にも明部と暗部の境界部分を白色LEDチップの発光色またはそれに近い色とすることは効果的である。発光面2が角数が偶数個の多角形の場合において、赤色LEDチップ61、緑色LEDチップ62、青色LEDチップ63および白色LEDチップ64を、発光面2内で上下方向中心線および左右方向中心線に対して線対称に配置し、発光面2の外縁に沿って配置された複数個のLEDチップの過半数が白LEDチップであるようにすることで、本実施形態例と同様の作用効果が奏される。
Also in the LED lighting device 60 of the fifth embodiment described above, it is possible to provide a multi-color light source which is a single light source without causing color unevenness like a multi-light source. Further, since the boundary portion between the bright part and the dark part becomes the emission color of the white LED chip or a color close to it, it is possible to realize the irradiation light with a soft impression. It is the same as the first embodiment that it is possible to provide a multicolor light source which is a single light source without causing color unevenness.
In the fifth embodiment, the octagonal light emitting surface 2 is illustrated, but even when the light emitting surface 2 is a polygon such as a quadrangle or a hexagon, or a circle or an ellipse, the boundary portion between the bright part and the dark part is illustrated. It is effective to set the color to be the emission color of the white LED chip or a color close to it. When the light emitting surface 2 is a polygon having an even number of angles, the red LED chip 61, the green LED chip 62, the blue LED chip 63, and the white LED chip 64 are placed in the light emitting surface 2 in the vertical center line and the horizontal center. By arranging the LED chips line-symmetrically with respect to the line so that the majority of the plurality of LED chips arranged along the outer edge of the light emitting surface 2 are white LED chips, the same effect as that of the present embodiment can be obtained. Played.

[LED照明器具]
図10は、第一実施形態例に係るLED照明装置1を搭載したLED照明器具100の側面断面図である。このLED照明器具100は、LED照明装置1と、リフレクタ121と、ヒートシンク122と、拡散板123と、モジュール保持具124と、4つの電源装置(図示せず)と、制御装置(図示せず)とを備えて構成される。なお、LED照明器具100には、第二ないし第四実施形態例に係るLED照明装置を搭載することも当然に可能である。
LED照明装置1は、その裏面に接着されたヒートスプレッダ(図示せず)の裏面がモジュール保持具124の当接面と接触する状態で、ねじ等の固定具により固定される。ヒートスプレッダの裏面とモジュール保持具124の当接面の間には、必要に応じて放熱グリス、放熱シート等の熱伝達部材を介在させる。モジュール保持具124は、熱伝導性に優れた銅、アルミ等の金属材により構成される。モジュール保持具124を介してLED照明装置1からの熱がヒートシンク122に熱伝導される。
[LED lighting equipment]
FIG. 10 is a side sectional view of an LED lighting fixture 100 equipped with the LED lighting device 1 according to the first embodiment. The LED lighting fixture 100 includes an LED lighting device 1, a reflector 121, a heat sink 122, a diffuser plate 123, a module holder 124, four power supply devices (not shown), and a control device (not shown). And is configured with. Of course, it is also possible to mount the LED lighting device according to the second to fourth embodiments on the LED lighting fixture 100.
The LED lighting device 1 is fixed by a fixing tool such as a screw in a state where the back surface of the heat spreader (not shown) adhered to the back surface thereof is in contact with the contact surface of the module holder 124. A heat transfer member such as thermal paste or a heat dissipation sheet is interposed between the back surface of the heat spreader and the contact surface of the module holder 124, if necessary. The module holder 124 is made of a metal material such as copper or aluminum having excellent thermal conductivity. The heat from the LED lighting device 1 is heat-conducted to the heat sink 122 via the module holder 124.

ヒートシンク122は、自然空冷式のもの、水冷式のもの、電動ファンを備えるものを用いることができる。モジュール保持具124の光を照射する側にはリフレクタ121および透明の保護カバー125が接合される。保護カバー125は、Oリング126を介してモジュール保持具124に押圧されており、防水カバーとしての役割をも奏する。例示のLED照明器具100は、リフレクタ121の開口部に拡散板123を設けている。 As the heat sink 122, a natural air-cooled type, a water-cooled type, or a heat sink equipped with an electric fan can be used. A reflector 121 and a transparent protective cover 125 are joined to the light-irradiating side of the module holder 124. The protective cover 125 is pressed against the module holder 124 via the O-ring 126, and also serves as a waterproof cover. In the example LED lighting fixture 100, a diffuser plate 123 is provided in the opening of the reflector 121.

電源装置は、同一仕様の4つの単位電源装置により構成され、各電源装置は各色のLEDチップにより構成される色モジュールと一対一で接続される。各単位電源装置の電圧は54Vmax、電流は3Amaxである。これとは異なり、1つの電源装置から複数経路出力する構成(例えば、2台の単位電源装置から4経路出力する構成)を採用してもよい。
制御装置は単位電源装置を制御して、各色のLEDチップに印加する電流値を色単位で制御し、或いは、パルス幅変調(PWM)により光量を制御することにより、発光面2の色を制御する。
The power supply device is composed of four unit power supply devices having the same specifications, and each power supply device is connected one-to-one with a color module composed of LED chips of each color. The voltage of each unit power supply device is 54Vmax, and the current is 3Amax. Unlike this, a configuration in which a plurality of routes are output from one power supply device (for example, a configuration in which four routes are output from two unit power supply devices) may be adopted.
The control device controls the unit power supply device to control the current value applied to the LED chips of each color in color units, or controls the amount of light by pulse width modulation (PWM) to control the color of the light emitting surface 2. do.

以上、本発明の好ましい実施形態例について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態の記載に限定されるものではない。上記実施形態例には様々な変更・改良を加えることが可能であり、そのような変更または改良を加えた形態のものも本発明の技術的範囲に含まれる。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the technical scope of the present invention is not limited to the description of the above embodiment. Various changes and improvements can be added to the above-described embodiments, and those in which such changes or improvements have been made are also included in the technical scope of the present invention.

1 LED照明装置
2 発光面
3 実装基板
4 プリント配線基板
5 カソード電極
6 アノード電極
7 反射層
8 ダム材
9 透光性樹脂部
10 接続パッド
11 赤色LEDチップ
12 緑色LEDチップ
13 青色LEDチップ
14 白色LEDチップ
15 温度センサ
20 LED照明装置
21 プリント配線基板
22 接着シート
23 基材
24 絶縁層
25 配線
26 めっき層
27 レジスト
30 LED照明装置
31 赤色LEDチップ
32 緑色LEDチップ
33 青色LEDチップ
34 白色LEDチップ
35 カソード電極
36 アノード電極
37 実装基板
38 温度センサ
40 LED照明装置
41 赤色LEDチップ
42 緑色LEDチップ
43 青色LEDチップ
44 白色LEDチップ
45 カソード電極
46 アノード電極
47 実装基板
48 プリント配線基板
49 温度センサ
50 配線
51 雌コネクタ
52 雄コネクタ
53 開口縁
60 LED照明装置
61 赤色LEDチップ
62 緑色LEDチップ
63 青色LEDチップ
64 白色LEDチップ
65 カソード電極
66 アノード電極
67 負極配線
68 正極配線
69 温度センサ
70 開口縁
100 LED照明器具
121 リフレクタ
122 ヒートシンク
123 拡散板
124 モジュール保持具
125 保護カバー
126 Oリング
1 LED lighting device 2 light emitting surface 3 mounting board 4 printed wiring board 5 cathode electrode 6 anode electrode 7 reflective layer 8 dam material 9 translucent resin part 10 connection pad 11 red LED chip 12 green LED chip 13 blue LED chip 14 white LED Chip 15 Temperature Sensor 20 LED Lighting Device 21 Printed Wiring Board 22 Adhesive Sheet 23 Base Material 24 Insulating Layer 25 Wiring 26 Plating Layer 27 Resist 30 LED Lighting Device 31 Red LED Chip 32 Green LED Chip 33 Blue LED Chip 34 White LED Chip 35 Cone Electrode 36 Anode electrode 37 Mounting board 38 Temperature sensor 40 LED lighting device 41 Red LED chip 42 Green LED chip 43 Blue LED chip 44 White LED chip 45 Cathode electrode 46 Anode electrode 47 Mounting board 48 Printed wiring board 49 Temperature sensor 50 Wiring 51 Female Connector 52 Male Connector 53 Opening Edge 60 LED Lighting Device 61 Red LED Chip 62 Green LED Chip 63 Blue LED Chip 64 White LED Chip 65 cathode Electrode 66 Anode Electrode 67 Negative Wire 68 Positive Wire Wiring 69 Temperature Sensor 70 Opening Edge 100 LED Lighting Fixture 121 Reflector 122 Heat sink 123 Diffuse plate 124 Module holder 125 Protective cover 126 O-ring

Claims (15)

発光面を有する実装基板と、前記発光面を露出させるようにくり抜かれた開口部を有し、前記実装基板の上方に配置されるプリント配線基板と、前記発光面に実装された多数個のLEDチップと、を備える多色LED照明装置であって、
前記多数個のLEDチップが、2個以上の赤色LEDチップを第一の直線方向に沿って配置し、直列接続してなる赤色ライン、
2個以上の緑色LEDチップを前記第一の直線方向に沿って配置し、直列接続してなる緑色ライン、および、
2個以上の青色LEDチップを前記第一の直線方向に沿って配置し、直列接続してなる青色ライン、をそれぞれ複数組備えてなり、
前記プリント配線基板が、前記赤色ラインを接続する配線パターンが形成された基材、前記緑色ラインを接続する配線パターンが形成された基材、および、前記青色ラインを接続する配線パターンが形成された基材を積層して構成されることを特徴とする多色LED照明装置。
A mounted circuit board having a light emitting surface, a printed wiring board having an opening hollowed out so as to expose the light emitting surface and arranged above the mounting board, and a large number of LEDs mounted on the light emitting surface. A multicolor LED lighting device with a chip.
A red line in which a large number of LED chips are formed by arranging two or more red LED chips along a first linear direction and connecting them in series.
A green line formed by arranging two or more green LED chips along the first linear direction and connecting them in series, and
Two or more blue LED chips are arranged along the first linear direction, and a plurality of sets of blue lines connected in series are provided.
The printed wiring board has a base material on which a wiring pattern connecting the red line is formed, a base material on which a wiring pattern connecting the green line is formed, and a wiring pattern connecting the blue line. A multi-color LED lighting device characterized by being configured by laminating base materials.
さらに、前記多数個のLEDチップが、2個以上の白色LEDチップを前記第一の直線方向に沿って配置し、直列接続してなる白色ラインを複数組備えてなり、
前記プリント配線基板が、前記白色ラインを接続する配線パターンが形成された基材を備えることを特徴とする請求項1に記載の多色LED照明装置。
Further, the large number of LED chips are provided with a plurality of sets of white lines in which two or more white LED chips are arranged along the first linear direction and connected in series.
The multicolor LED lighting device according to claim 1, wherein the printed wiring board includes a base material on which a wiring pattern connecting the white lines is formed.
前記赤色ラインが、4個以上の赤色LEDチップからなり、
前記緑色ラインが、4個以上の緑色LEDチップからなり、
前記青色ラインが、4個以上の青色LEDチップからなり、
前記白色ラインが、4個以上の白色LEDチップからなり、
前記発光面が、平行四辺形の頂点を構成するように配置された前記赤色LEDチップ、前記緑色LEDチップ、前記青色LEDチップおよび前記白色LEDチップからなる単位LEDチップ群を、前記第一の直線方向および前記第一の直線方向と直交する第二の直線方向に連続配置して構成されることを特徴とする請求項2に記載の多色LED照明装置。
The red line consists of four or more red LED chips.
The green line consists of four or more green LED chips.
The blue line consists of four or more blue LED chips.
The white line consists of four or more white LED chips.
The unit LED chip group including the red LED chip, the green LED chip, the blue LED chip, and the white LED chip arranged so that the light emitting surface constitutes the apex of the parallel quadrilateral is the first straight line. The multicolor LED lighting device according to claim 2, wherein the multicolor LED lighting device is continuously arranged in a direction and a second linear direction orthogonal to the first linear direction.
前記赤色LEDチップと前記青色LEDチップが、前記第二の直線方向に並列するように配置され、前記緑色LEDチップと前記白色LEDチップが、前記第二の直線方向に並列するように配置されること、
前記赤色LEDチップと前記緑色LEDチップが、前記第二の直線方向に並列するように配置され、前記青色LEDチップと前記白色LEDチップが、前記第二の直線方向に並列するように配置されること、または、
前記赤色LEDチップと前記白色LEDチップが、前記第二の直線方向に並列するように配置され、前記緑色LEDチップと前記青色LEDチップが、前記第二の直線方向に並列するように配置されることを特徴とする請求項3に記載の多色LED照明装置。
The red LED chip and the blue LED chip are arranged in parallel in the second linear direction, and the green LED chip and the white LED chip are arranged in parallel in the second linear direction. thing,
The red LED chip and the green LED chip are arranged so as to be parallel to the second linear direction, and the blue LED chip and the white LED chip are arranged so as to be parallel to the second linear direction. That, or
The red LED chip and the white LED chip are arranged so as to be parallel to the second linear direction, and the green LED chip and the blue LED chip are arranged so as to be parallel to the second linear direction. The multicolor LED lighting device according to claim 3, wherein the LED lighting device is characterized by the above.
放熱性要件により定まる前記多数個のLEDチップの最小チップ間距離がAである場合に、隣り合う色ラインのピッチがA/√2であることを特徴とする請求項4に記載の多色LED照明装置。 The multicolor LED according to claim 4, wherein the pitch of adjacent color lines is A / √2 when the minimum distance between the plurality of LED chips determined by the heat dissipation requirement is A. Lighting device. 前記白色LEDチップの色温度の範囲が、1700K~6500Kであることを特徴とする請求項2ないし5のいずれかに記載の多色LED照明装置。 The multicolor LED lighting device according to any one of claims 2 to 5, wherein the color temperature range of the white LED chip is 1700K to 6500K. 前記複数組の赤色ラインが、それぞれ同一個数のLEDチップを備え、並列接続されていること、
前記複数組の緑色ラインが、それぞれ同一個数のLEDチップを備え、並列接続されていること、
前記複数組の青色ラインが、それぞれ同一個数のLEDチップを備え、並列接続されていること、
前記複数組の白色ラインが、それぞれ同一個数のLEDチップを備え、並列接続されていることことを特徴とする請求項2ないし6のいずれかに記載の多色LED照明装置。
The plurality of sets of red lines each having the same number of LED chips and connected in parallel.
The plurality of sets of green lines each having the same number of LED chips and connected in parallel.
The plurality of sets of blue lines each having the same number of LED chips and connected in parallel.
The multicolor LED lighting device according to any one of claims 2 to 6, wherein the plurality of sets of white lines each include the same number of LED chips and are connected in parallel.
前記発光面が、角数が偶数個の多角形であり、
前記第一の直線が、前記発光面の最右辺および最左辺、または、前記発光面の最上辺および最下辺と平行な直線であることを特徴とする請求項2ないし7のいずれかに記載の多色LED照明装置。
The light emitting surface is a polygon having an even number of angles.
The invention according to any one of claims 2 to 7, wherein the first straight line is a straight line parallel to the rightmost side and the leftmost side of the light emitting surface, or the uppermost side and the lowest side of the light emitting surface. Multicolor LED lighting device.
前記プリント配線基板が、前記LEDチップの色数と同数設けられたカソード電極およびアノード電極を備え、同一の色ラインは同一のカソード電極およびアノード電極に接続されることを特徴とする請求項2ないし7のいずれかに記載の多色LED照明装置。 2. The printed wiring board is provided with the same number of cathode electrodes and anode electrodes as the number of colors of the LED chip, and the same color line is connected to the same cathode electrode and anode electrode. 7. The multicolor LED lighting device according to any one of 7. さらに、前記プリント配線基板と前記実装基板を連結するコネクタを備え、
前記コネクタが、前記実装基板に形成された配線パターンと前記プリント配線基板に形成された配線パターンとを接続する配線を備えることを特徴とする請求項9に記載の多色LED照明装置。
Further, a connector for connecting the printed wiring board and the mounting board is provided.
The multicolor LED lighting device according to claim 9, wherein the connector includes wiring for connecting a wiring pattern formed on the mounting board and a wiring pattern formed on the printed wiring board.
前記実装基板は、少なくとも表面が金属により構成されており、
前記プリント配線基板を構成する各基材は、絶縁性材料により構成されていることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載の多色LED照明装置。
The mounting substrate has at least a surface made of metal, and the surface thereof is made of metal.
The multicolor LED lighting device according to any one of claims 1 to 10, wherein each base material constituting the printed wiring board is made of an insulating material.
前記プリント配線基板が、配線パターンが両面に形成された基材を含むことを特徴とする請求項11に記載の多色LED照明装置。 The multicolor LED lighting device according to claim 11, wherein the printed wiring board includes a base material having a wiring pattern formed on both sides. 前記多数個のLEDチップが、COB実装されたLEDベアチップからなることを特徴とする請求項1ないし12のいずれかに記載の多色LED照明装置。 The multicolor LED lighting device according to any one of claims 1 to 12, wherein the large number of LED chips are composed of COB-mounted LED bare chips. 前記発光面が、投入電力が100W以上であり、平均演色評価数Raを65以上に調整可能な発光面からなることを特徴とする請求項1ないし13のいずれかに記載の多色LED照明装置。 The multicolor LED lighting device according to any one of claims 1 to 13, wherein the light emitting surface comprises a light emitting surface having an input power of 100 W or more and an average color rendering index Ra of 65 or more. .. 請求項1ないし14のいずれかに記載の多色LED照明装置と、
リフレクタと、
ヒートシンクと、
電源装置と、
前記発光面の色を制御する制御装置と、を備える多色LED照明器具。
The multicolor LED lighting device according to any one of claims 1 to 14.
With a reflector,
With a heat sink
Power supply and
A multicolor LED lighting fixture comprising a control device for controlling the color of the light emitting surface.
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