WO2019092899A1 - 発光装置 - Google Patents

発光装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2019092899A1
WO2019092899A1 PCT/JP2018/013250 JP2018013250W WO2019092899A1 WO 2019092899 A1 WO2019092899 A1 WO 2019092899A1 JP 2018013250 W JP2018013250 W JP 2018013250W WO 2019092899 A1 WO2019092899 A1 WO 2019092899A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light emitting
electrode terminals
light
emitting device
color
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/013250
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
智一 名田
Original Assignee
Zigenライティングソリューション株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2018047546A external-priority patent/JP6535840B2/ja
Application filed by Zigenライティングソリューション株式会社 filed Critical Zigenライティングソリューション株式会社
Priority to CN201880043903.4A priority Critical patent/CN110800119A/zh
Publication of WO2019092899A1 publication Critical patent/WO2019092899A1/ja
Priority to US16/724,847 priority patent/US20200128648A1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device, and more particularly to a light emitting device capable of adjusting light output and light emission color by power input from a plurality of electrode terminals.
  • LEDs light emitting diodes
  • organic ELs organic ELs
  • inorganic ELs inorganic ELs
  • lighting fixtures have also been developed that adjust the brightness and light emission color (light control color adjustment) according to the time zone or scene, etc., and the functionalization of lighting using semiconductor light emitting devices is further advanced .
  • circadian illumination control taking biological rhythm into consideration, it is considered that light emitting devices that change white-based light from bulb color to daylight color will increase in the future.
  • semiconductor light emitting devices generally exhibit substantially constant emission color with respect to input power, it is necessary to mix the light of a plurality of LEDs emitting different emission colors in order to change the color in a light emitting device using, for example, LEDs . The same applies to other semiconductor light emitting devices.
  • the light emitting device that emits white light also includes a light emitting circuit including a light emitting unit that emits light of a light bulb color and a light emitting circuit that includes a light emitting unit that emits a daylight color light between two sets of electrode terminals.
  • a lighting device capable of dimming and control is realized by a method of controlling input power to each light emitting circuit by a current amount, PWM (Pulse Width Modulation) or the like.
  • a luminescent color is generally expressed by a chromaticity point or the like by xy coordinates on the CIE 1931 chromaticity diagram.
  • the degree points linearly change on the xy chromaticity diagram between the chromaticity points indicating the light emission colors of the respective light emission circuits.
  • chromaticity points are indicated by xy coordinates on the CIE 1931 chromaticity diagram, unless otherwise specified.
  • Patent No. 5320993 Patent No. 5718461 gazette
  • the black body radiation locus draws a gentle upward curve on the xy chromaticity diagram
  • the above two types of When toning is performed by the light emission circuit even if the emission color of each light emission circuit is on the black body radiation locus, the emission color of the light emitting device is unnaturally separated from the black body radiation locus at the middle point of the color change. It becomes the color of light.
  • each light emitting circuit is energized individually, so to obtain a high light output only by energizing the light emitting circuit of a specific luminescent color, increase the number of light emitting elements on that circuit, It is necessary to be able to input more power.
  • the need for many light emitting elements in the light emitting device leads to an increase in cost, and also requires a wider mounting area.
  • the amount of current per light emitting element is increased, so that the light emission efficiency is lowered.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its object is to follow the black body radiation locus without requiring complicated control by the power input to the two sets of electrode terminals. It is an object of the present invention to provide a light emitting device which can realize the change of the light emission color with a simple configuration and can increase the allowable input power efficiently even with a limited light source part area.
  • a light emitting device of the present invention is a light emitting device including a plurality of light emitting circuits connected in parallel between a first set of electrode terminals and a second set of electrode terminals.
  • Each light emitting circuit is provided with a light emitting unit having a semiconductor light emitting element, and at least one light emitting circuit between the respective electrode terminals is an individual light emitting circuit which is energized only between any one of the electrode terminals.
  • the at least one light emitting circuit between the terminals is a shared light emitting circuit having a common wiring portion that supplies current from between any of the electrode terminals, and the light emitting color of the light emitting device according to the first set of electrode terminals only The light emission colors of the light emitting devices by energization only between the second set of electrode terminals are different.
  • the individual light emitting circuit is a light emitting circuit which emits light when current flows between any of the electrode terminals and does not emit light when current flows between different electrode terminals, or light emission is limited. .
  • the common light emitting circuit includes a common wiring portion, and a dedicated wiring portion electrically connecting the common wiring portion and the respective electrode terminals.
  • the common wiring portion By providing the common wiring portion, the current balance between the two electrode terminals makes it possible to control the light control of the light emitting device by changing the division ratio flowing in the individual light emitting circuit and the common light emitting circuit between the respective electrode terminals. . Further, by providing the light emitting portion in the common wiring portion, the allowable input power can be efficiently increased even with a small number of light emitting elements.
  • One embodiment of the light emitting device of the present invention is characterized in that the light emission color of the individual light emission circuit and the light emission color of the common light emission circuit are different between the respective electrode terminals.
  • the color of the light emitting color of the light emitting device due to energization between the second set of electrode terminals and the chromaticity point of the light emitting color of the light emitting device due to energization of only the first set of electrode terminals The chromaticity point of the light emission color of the individual light emission circuit exists in a positive region, and the chromaticity point of the light emission color of the shared light emission circuit exists in a negative region, with respect to a straight line connecting the power points.
  • the chromaticity point of the light emission color of the individual light emission circuit exists in a positive region with respect to the black body radiation locus, and the chromaticity point of the light emission color of the shared light emission circuit is a black body It is characterized by existing in a negative region with respect to the radiation locus.
  • the color change of the light emission color of the light emission device draws an upward curve on the xy chromaticity diagram, and further along the black body radiation locus It is possible to
  • the light emitting device of the present invention is characterized by including a shunt connected to the first set of electrode terminals and the second set of electrode terminals, wherein the shunt divides the input current from a single power source.
  • the semiconductor light emitting element is, for example, a light emitting diode (LED), an organic EL, an inorganic EL or the like.
  • LED light emitting diode
  • organic EL organic EL
  • inorganic EL inorganic EL
  • various types of LED elements are used that emit unique colors such as InGaN-based blue LEDs and GaAlAs-based red LEDs.
  • semiconductor light emitting devices are packaged and used.
  • the power input to the two sets of electrode terminals makes it possible to realize a change in emission color along a black body radiation locus with a simple configuration without the need for complicated control, and a limited light source It is possible to provide a light emitting device capable of efficiently increasing the allowable input power even with a partial area.
  • the light emitting device 100 includes anode electrode terminals 11 and 13 and cathode electrode terminals 12 and 14, and the electrode terminals 11 and 12 are a set of electrodes.
  • the terminals 13 and 14 are one set, and emit light when current is applied to the set of respective electrode terminals.
  • the cathode electrode terminals 12 and 14 may be common.
  • Wiring 1A has LED packages L1a1, L1a2 and L1a3 in series between connection points 111 and 112
  • wiring 1B has LED packages L1b1, L1b2 and L1b3 in series between connection points 113 and 114
  • wiring 1C is connected
  • the LED package L1c1 is provided between the points 111 and 115
  • the LED package L1c2 is provided between the connection points 113 and 115
  • the LED packages L1c3 and L1c4 are provided in series between the connection points 115 and 116.
  • Wiring 1C is a dedicated wiring portion between the dedicated wiring portion 1Ca between the connection points 111 and 115 where current flows when the current flows between the electrode terminals 11, 12 and a dedicated wiring portion between connection points 113 and 115 where current flows between the electrode terminals 13, 14 It can be divided into a common wiring portion 1Cc between the connection points 115-116 through which current flows even if 1Cb and any of the electrode terminals are energized.
  • the dedicated wiring portions 1Ca and 1Cb may be on either the anode side or the cathode side, or may be on both sides.
  • the wirings 1A and 1B are individual light emitting circuits that emit light by energization between any pair of electrode terminals, and the wirings 1C are shared light emitting circuits that emit light by energization between any pair of electrode terminals; , 12 flow through the wires 1A and 1C, and the current between the electrode terminals 13, 14 flows through the wires 1B and 1C.
  • Wiring may be further formed for the purpose of protecting the LED package, and current may flow in the individual light emitting circuit or a part thereof by energization between electrode terminals different from the electrode terminals which are originally energized. In that case, the amount of current and light output are limited due to the connection of high-resistance components, etc., and there is no influence on the current flow to the individual light emitting circuits between the original electrode terminals, and the light emission color change of the light emitting device is not inhibited. Is preferred.
  • the light emitting device 100 is a light emitting color due to light emission of the LED package group on the wirings 1A and 1C if it is energized only between the electrode terminals 11 and 12, and if it is energized only between the electrode terminals 13 and 14, the wire 1B, It becomes the luminescence color by luminescence of the LED package group on 1C, and if it is electricity between the electrode terminals 11 and 12 and between the electrode terminals 13 and 14, the luminescence color by luminescence of the LED package group on the wirings 1A, 1B and 1C .
  • the light output of the light emitting device 100 and the color change of the light emitting device 100 are appropriately selected by appropriately selecting the light emission color of the LED package on each wiring, and adjusting the amount of current and current balance between the electrode terminals 11, 12 and 13, 14. Is possible.
  • the wires 1A and 1C between the electrode terminals 11 and 12 are connected to the LED package, and thus have diode characteristics as the wires, but the threshold voltage at which current starts to flow in the respective wires is preferably substantially the same.
  • the current ratio between the wiring 1A and the wiring 1C can be made approximately constant in a wide current range, and stable luminescent color can be obtained even at different current values. It becomes.
  • the threshold voltages of the wirings 1A and 1C are obtained as the sum of the threshold voltages of the LED packages connected in series.
  • the same kind of LED elements are connected in series by the same number of wires 1A and 1C on the respective wires, so that the threshold voltages of the respective wires become substantially the same, and the threshold voltages close to each other even against temperature change Maintain the relationship.
  • the same number of series of LED elements of the same type in the wiring 1A and the wiring 1C be used.
  • the configuration of the light emitting device 100 in which each wiring is formed only by the LED package is preferable because there is no power consumption by the electronic component that does not contribute to light emission, and the efficiency of the light emitting device can be improved.
  • the LED package may be connected between the electrode terminal and the branch point of the wiring, for example, by connecting the LED package between the electrode terminal 11 and the connection point 111, the light output as a light emitting device or Adjustment of luminescent color is possible.
  • the electronic components other than the LED package may be connected on the wiring to adjust the light output, light emission color, etc.
  • the threshold voltages become close to each other It is preferable to be adjusted.
  • L1 c1 may be a diode, but it is preferable that the same diode be connected to one LED package also on the wiring 1A.
  • the LED package may not be mounted on any of the dedicated wiring portion 1Ca and the common wiring portion 1Cc on the wiring 1C, and the light output and light emission color of the light emitting device 100 can be adjusted as necessary. It is.
  • the threshold voltage of the common wiring portion 1Cc is preferably lower than the threshold voltage of the wiring 1A so that the current between the electrode terminals 13 and 14 does not flow to the wiring 1A which is an individual light emitting circuit. It is preferable that the electronic component which has a characteristic is connected. Also, when the LED package is not connected to the common wiring portion 1Cc, it is preferable that some electronic component including a resistor be connected, and the division ratio to each wiring is adjusted by the magnitude of the voltage applied to the common wiring portion 1Cc Be done.
  • the influence on the threshold voltage is small, and resistances of different resistance values may be connected to each wire, and may be used to adjust the division ratio to each wire or the like.
  • the threshold voltages of the wiring 1A and the wiring 1C between the electrode terminals 11 and 12 may be made different from each other so that the aspect of toning of the light emitting device 100 may be different in the low current region and the high current region.
  • the wiring 1C which is a shared light emitting circuit
  • a current flows through the wiring 1C even when only one of the electrode terminals is energized. Therefore, the allowable amount of current that can be flowed to the light emitting device 100 is reduced by the total number of wirings. Can be made larger.
  • wirings 1A, 1B, and 1C may be provided in parallel, respectively, and it becomes possible to adjust the allowable current amount of the light emitting device and the light emission aspect.
  • the number of series connected LED elements and the threshold voltage may be different between the electrode terminals 11 and 12 and between the electrode terminals 13 and 14. At this time, it is preferable that the number of LED packages in series and the like of the dedicated wiring portions 1Ca and 1Cb be adjusted so that the threshold voltages of the wirings connected in parallel between the respective electrode terminals become substantially the same.
  • the emission color of the light emitting device 100 by the emission of light of the wires 1A and 1C only when the electrode terminals 11 and 12 are energized, and the emission color only of the electrode terminals 13 and 14 It is preferable that the light emission colors of the light emitting device 100 by the light emission of the wirings 1B and 1C be different.
  • the emission colors of the wirings 1A and 1B are different from each other, and further preferably, the emission colors of the wirings 1A, 1B and 1C are different from each other, so that it is possible to obtain a more desirable change in emission color of the light emitting device 100. .
  • the luminescent color of each wiring means the luminescent color of the light which light-emits as LED package group for every wiring when the LED package on each wiring light-emits by electricity supply. LED packages having different emission colors in the same wiring may be used. Alternatively, different regions may be provided on the same wiring, and the light emission color may be different for each region to provide a special effect. In the following description, for the sake of simplicity, unless otherwise specified, the light emission color of each wiring is described as the light from the LED package group on the wiring being mixed and one light emission color being emitted as the wiring.
  • the amount of current flowing to each of the wires 1A, 1B and 1C is determined by the voltage applied to the common wire portion 1Cc on the wire 1C.
  • the voltage of the wire 1A (between the connection points 111 and 112) is Va
  • the voltage of the wire 1B (between the connection points 113 and 114) is Vb.
  • the voltage of wiring portion 1Ca (between connection points 111 and 115) is Vca
  • the voltage of dedicated wiring portion 1Cb (between connection points 113 and 115) is Vcb
  • the voltage of common wiring portion 1Cc (between connection points 115 and 116) is Vc.
  • the current between the electrode terminals 13 and 14 can not flow to the wiring 1C through the dedicated wiring portion 1Cb, so the electrode at the common wiring portion 1Cc of the wiring 1C A current flows between the terminals 11 and 12, and a current between the electrode terminals 13 and 14 flows only through the wiring 1B.
  • Vcb exceeds the threshold voltage of the LED package L1c2 due to, for example, the current between the electrode terminals 13 and 14 becoming large, the current from the dedicated wiring portion 1Cb also flows to the common wiring portion 1Cc of the wiring 1C. .
  • Vc is generated from the dedicated wiring portion 1Cb
  • Vca Va ⁇ Vc makes it difficult for the current to flow through the dedicated wiring portion 1Ca in the same manner as described above.
  • Vca falls below the threshold voltage of the LED package L1c1
  • the current between the electrode terminals 11 and 12 can not flow to the wiring 1C through the dedicated wiring portion 1Ca, and therefore, the common wiring portion 1Cc of the wiring 1C A current flows between the electrode terminals 13 and 14, and a current between the electrode terminals 11 and 12 flows only through the wiring 1A.
  • the light emission color of the light emitting device 100 exhibits the following change with respect to the change in the current flowing to each wiring.
  • the change in emission color of the light emitting device 100 will be described with reference to FIG. 2 with chromaticity points indicating emission colors of the wirings 1A, 1B and 1C on the xy chromaticity diagram as 1a, 1b and 1c, respectively.
  • the LED packages L1c1 and L1c2 have the same light emission color, and the chromaticity point 1c of the light emission color of the wiring 1C does not change even if current flows through any of the dedicated wiring portions 1Ca and 1Cb. .
  • the emission color of the light emitting device 100 is a chromaticity point according to the intensity ratio of the light output of the wiring 1A and 1C on the straight line 131 connecting the chromaticity points 1a and 1c. It becomes 1ac.
  • the emission color of the light emitting device 100 is a chromaticity according to the intensity ratio of the light output of the wirings 1B and 1C on the straight line 132 connecting the chromaticity points 1b and 1c. It becomes point 1 bc.
  • the current between the electrode terminals 11, 12 is sufficiently larger than the current between the electrode terminals 13, 14, and the current flowing through the dedicated wiring portion 1Ca
  • the light emission color of the light emitting device 100 is a chromaticity point 1ac on a straight line 133 connecting the chromaticity points 1ac and 1b. It will be closer to the chromaticity point.
  • the luminescent color of the light emitting device 100 is the chromaticity point between the chromaticity points 1ac and 1a,
  • the chromaticity point is a straight line connecting the chromaticity points between the chromaticity points 1 bc and 1 b, and the chromaticity points move according to the change in light output from each wiring due to the change in current ratio between the electrode terminals.
  • the luminous color of the light emitting device 100 is the intersection of straight lines 133 and 134. It passes through the chromaticity point closer to the chromaticity point 1 c without passing through.
  • the current ratio between the electrode terminals 13 and 14 is increased, and the current from the dedicated wiring portion 1Cb becomes dominant in the current flowing to the wiring 1C, and the current between the electrode terminals 11 and 12 is substantially only the wiring 1A.
  • the light emission color of the light emitting device 100 becomes a chromaticity point near the chromaticity point 1 bc on a straight line 134 connecting the chromaticity points 1 a and 1 bc.
  • the light emission color of the light emitting device 100 changes so as to draw a gentle curve 1_abc on the xy chromaticity diagram.
  • the chromaticity point 1c of the light emission color of the wiring 1C is located in a negative region with respect to the black body radiation locus, and the chromaticity points 1a and 1b of the light emission color of the wiring 1A and 1B are positive regions with respect to the black body radiation locus. It is also possible to change the emission color of the light emitting device 100 along the black body radiation locus by setting the light output and the chromaticity point appropriately.
  • one of the chromaticity points 1ac and 1bc is a color point whose color temperature is lower than 3000 K, and the other is a color point whose color temperature is higher than 4000 K, It is possible to realize a color change from so-called light bulb color to white.
  • the chromaticity points 1ac, 1bc are colored. It is preferable because the color adjustment range of the light emitting device 100 can be broadened by getting closer to the degree points 1a and 1b respectively.
  • the chromaticity points 1ac and 1bc have the same chromaticity.
  • the emission colors of the wirings 1A, 1B, and 1C are located at different chromaticity points, it is possible to obtain high-quality light having high color reproducibility by overlapping of spectra having different emission colors.
  • the voltage between each electrode terminal is substantially the same as in this embodiment. If the threshold voltage of the light emitting device 100 is substantially equal to the current flowing through the respective wires 1A, 1B, and 1C, the light emitting device 100 emits a light emitting color in which the light emitting color from each wire is weighted to the light emission output .
  • the input current is divided between both electrode terminals.
  • the chromaticity point 1abc ' can be obtained as a chromaticity point different from the middle point of the chromaticity points 1ac' and 1bc 'by energization between the electrode terminals on one side.
  • the light emission color of the light emitting device 100 it is also possible to further adjust the light emission color of the light emitting device 100 at the time of energization by division, by selecting the light emission color of the LED package on the dedicated wiring portions 1Ca and 1Cb, and increasing or decreasing the parallel number of the specified light emission color. is there. Further, the color of light emitted from the shared light emitting circuit of the wiring 1C may be the same as the color of light emitted from other individual light emitting circuits.
  • the chromaticity point of the light emitting device divided by a single power source is a midpoint weighted to the light emission intensities of the two light emitting colors.
  • the chromaticity point at the time of division is more arbitrarily.
  • the color of light emitted from the color temperature of 2700 K, 3000 K, and 4000 K, which is often used as the light emission color of illumination is black body radiation trajectories, respectively, simply by switching between conduction and discharge only between two electrode terminals using a shunt. It may be set to be obtained as the upper chromaticity point.
  • a shunt can be configured with a small number of parts using mechanical switches, electrical switching elements, etc. as long as it has only the function of switching between energization of each set of electrode terminals and energization of both electrode terminals.
  • the operation of the flow divider is also preferred because it is easy.
  • the ratio of the diversion may be adjusted using resistance or the like, or a plurality of diversion ratios may be set as needed.
  • the LED packages L1a1 to L1c4 are electronic components that are mounted with LED elements and emit light from the LED elements through the translucent resin etc.
  • a single-color type LED that emits light from the LED elements as it is without conversion
  • a chip scale package type, a surface mounting type, a chip on board (COB) type, etc. may be used as a package.
  • COB chip on board
  • a white LED package is generally preferred, in which part or all of the light from an InGaN-based LED element is converted by a phosphor to emit white-based light, and the color is appropriately selected.
  • each LED package is disposed such that the light of each light emission color is a close distance to be mixed with each other or LED packages of different light emission colors adjacent to each other are equally spaced. It is preferable to
  • the light from each LED package can be easily mixed by alternately arranging the LED packages on the wirings 1A, 1B, and 1C. It becomes possible.
  • the LED packages may be disposed at a position where they do not mix because the direction of light emitted by the light emitting device varies depending on the color of emitted light and the like to provide special lighting effects.
  • the shared light emitting circuit may be connected such that current flows from two sets of electrode terminals, or may be connected such that current flows from three or more sets of electrode terminals.
  • the light emitting device 200 includes anode electrode terminals 21 and 23 and cathode electrode terminals 22 and 24, and the electrode terminals 21 and 22 form one set, and a wiring 2A and 2C are connected in parallel, the electrode terminals 23 and 24 form one set, and the wires 2B and 2D are connected in parallel.
  • the cathode electrode terminals 22 and 24 may be common.
  • Wiring 2A has LED package L2a1, L2a2, L2a3 and diode D2a in series between connection points 211-212
  • wiring 2B has LED packages L2b1, L2b2, L2b3 and diode D2b in series between connection points 213-214
  • the wiring 2C includes the LED packages L2c1, L2c2, and L2c3 in series between the connection points 211 and 215
  • the wiring 2D includes the LED packages L2d1, L2d2, and L2d3 in series between the connection points 213 and 215, and the common wiring A diode D2 cd is provided between connection points 215-216.
  • the number of LED packages and the number of diodes in series on the respective wirings be in parallel and appropriately adjusted according to the desired light output, the specifications of the input power supply apparatus, and the like.
  • the wiring 2A and the wiring 2C including the common wiring portion are preferably connected such that the LED elements of the same kind are in the same serial number so that the threshold voltage of each wiring is substantially the same.
  • the wirings 2A and 2B are individual light emitting circuits, and the wirings 2C and 2D including the common wiring portion provided with the diode D2cd together form a shared light emitting circuit 2CD.
  • the current between the electrode terminals 21 and 22 flows through the wires 2A and 2C, and the current between the electrode terminals 23 and 24 flows through the wires 2B and 2D.
  • the light emitting device 200 emits mixed color by light emission of the wires 2A and 2C if it is energized only between the electrode terminals 21 and 22, and by light emission of the wires 2B and 2D if it is energized only between the electrode terminals 23 and 24.
  • a mixed color is emitted, and if the current is applied between the electrode terminals 21 and 22 and between the electrode terminals 23 and 24, a mixed color is emitted by the light emission of the wirings 2A, 2B, 2C and 2D. Therefore, the light output of the light emitting device 200 and the color change of the light emitting device 200 are appropriately selected by appropriately selecting the light emission color of the LED package on each wiring, and adjusting the current amount and current balance between the electrode terminals 21 and 22 and between 23 and 24. Is possible.
  • both of the currents flowing through the wirings 2C and 2D pass through the diode D2cd, so a driving voltage is required to flow the current to the diode D2cd.
  • the division ratio to each wire changes between the electrode terminals.
  • chromaticity points indicating emission colors of the wirings 2A, 2B, 2C, and 2D in the xy chromaticity diagram are respectively 2a, 2b, 2c, and 2d.
  • the light emission color of the light emitting device 200 is on the straight line 231 connecting the chromaticity points 2a and 2c, respectively. It becomes the chromaticity point 2ac according to the intensity ratio of the light output.
  • the light emission color of the light emitting device 200 is a color according to the light output intensity ratio of the wiring 2B and 2D on the straight line 232 connecting the chromaticity points 2b and 2d. It becomes degree 2bd.
  • the emission color of the light emitting device 200 Is a chromaticity point closer to 2ac on a straight line 233 connecting the chromaticity point 2ac and the chromaticity point 2b.
  • the ratio of the current flowing through the wiring 2A to the current between the electrode terminals 21 and 22 Since the ratio of the current flowing through the wiring 2B to the current between the electrode terminals 23 and 24 is decreased, the light emission color of the light emitting device 200 is the chromaticity point between 2ac and 2a and the chromaticity point between 2bd and 2b The chromaticity point moves in accordance with a change in light output from each wiring due to a change in current ratio between the electrode terminals.
  • the luminescent color of the light emitting device 200 is a chromaticity point near 2 bd on a straight line 234 connecting the chromaticity points 2 bd and 2 a.
  • the light emission color of the light emitting device 200 changes by drawing a gentle curve 2_abc on the xy chromaticity diagram.
  • the chromaticity points 2a and 2b of the light emission colors of the wirings 2A and 2B are located in a region positive to the black body radiation locus, and the chromaticity points 2c and 2 d of the light emission colors 2C and 2D are more than the black body radiation locus.
  • one of the chromaticity points 2ac and 2bd is a color point whose color temperature is lower than 3000 K and the other is a color point whose color temperature is higher than 4000 K, It is possible to realize a color change from so-called bulb color to white.
  • Each of the diodes D2a, D2b, and D2cd may be a light emitting element such as an LED, and the light emission efficiency of the light emitting device can be increased. Alternatively, it may be another electronic component whose voltage value changes according to the magnitude of the current.
  • each diode may be a resistor, and it becomes a current limiting resistor and can cope with a constant voltage input.
  • the resistance value of each wire may be different in order to adjust the current to each wire.
  • a light emitting device 300 As shown in FIG. 6, a light emitting device 300 according to Embodiment 3 of the present invention has electrode terminals 31, 32, 33, 34 and a wiring pattern on a substrate 301, and a plurality of LED elements E30 by gold wire connection or the like.
  • the light emitting circuits 3A1, 3A2, 3B1, 3B2, 3C1 and 3C2 are formed.
  • the series-parallel number of the LED elements E30 on each light emitting circuit is preferably adjusted appropriately according to the desired light output, the specifications of the input power supply apparatus, and the like.
  • the light emitting circuits 3A1 and 3A2 are formed between the electrode terminals 31 and 32, and the light emitting circuits 3B1 and 3B2 are formed between the electrode terminals 33 and 34 to form individual light emitting circuits for the respective electrode terminals.
  • the light emitting circuits 3C1 and 3C2 are shared light emitting circuits in which current flows even when current is applied between any of the electrode terminals. Between the connection points 313-314, 317-314, 321-324, 323-324, 315-316, 315-318, 325-322, 325-326, between any one of the electrode terminals Is a dedicated wiring portion through which current flows, and becomes a common wiring portion between the connection points 314-315 and 324-325.
  • the circuit configuration becomes symmetrical, and a symmetrical light emission pattern can be obtained from the light emitting device 300, which is preferable.
  • the light emitting circuits 3A1, 3A2, 3C1, and 3C2 emit light when the electrode terminals 31, 32 are energized, and the light emitting circuits 3B1, 3B2, 3C1, and 3C2 emit light when the power terminals 33 and 34 are energized. .
  • the LED elements E30 on the light emission circuit between the electrode terminals are the same type and are preferably connected by the same number of series, and more preferably, the LED elements sorted by the voltage are used for the electrodes.
  • the threshold voltages of the light emitting circuits 3A1, 3A2, 3C1 and 3C2 connected in parallel between the terminals 31 and 32 become substantially the same, and the light emitting circuits 3B1, 3B2 and 3C1 connected in parallel between the electrode terminals 33 and 34 Since the threshold voltages of 3C2 are also substantially the same, it is possible to obtain stable luminescent color in a wide current range when current is applied between the respective electrode terminals.
  • the LED element E30 on each of the light emitting circuits 3A1, 3A2, 3B1, 3B2, 3C1, 3C2 is covered with a translucent resin in the light emitting portion 302 surrounded by the resin dam 303, 30A1, 30A2, 30B, 30C1, 30C2 are formed.
  • an InGaN-based LED element having a peak emission wavelength in the violet region or blue region is used, and the LED is covered by a translucent resin compounded with a phosphor. A part of the primary light emitted from the element is converted by the phosphor into light having a spectral component in the visible light range, and white light is obtained. It is preferable that the blending ratio of the phosphors be adjusted so that the desired emission color can be obtained from each of the light emitting regions 30A1, 30A2, 30B, 30C1, and 30C2.
  • the light emitting areas 30A1 and 30A2 covering the individual light emitting circuits between the respective electrode terminals and the light emitting area 30B have different light emitting colors, more preferably light emitting covering the shared light emitting circuits
  • the regions 30C1 and 30C2 also have different emission colors, which makes it possible to obtain a desired change in emission color.
  • the mixing ratio of the phosphors be adjusted so that the light emitting regions 30A1 and 30A2 emit the same light emitting color, and a symmetrical light emitting pattern can be obtained from the light emitting unit 302. The same applies to the light emitting regions 30C1 and 30C2.
  • region 30 A1, 30 A2, 30 B, 30 C1, and 30 C2 will not be limited if it is resin which has translucency.
  • it is preferable that it is a silicone resin etc. which have the outstanding heat resistance.
  • the high thixo-type light-transmissive resin and the low thixo-type light-transmissive resin be used so as to be adjacent to each other, and it becomes easy to form each light emitting region.
  • the resin dam 303 is a resin for blocking the light-transmitting resin covering the light emitting portion 302, and is preferably made of a material such as transparent or white that is difficult to absorb light.
  • the light emission circuit and the light emission area are preferably formed symmetrically with respect to the center of the light emission unit 302 as shown in FIGS. 6 and 7, for example, and symmetrical light emission patterns are obtained from the light emission unit 302 Mixing of the light is easy.
  • the light emitting device 300 draws a curve on the xy chromaticity diagram by changing the light emission color of the light emitting device 300 by adjusting the current between the electrode terminals in the same manner as described in the first embodiment. It is possible to realize a color change along the black body radiation locus.
  • the light emitting device 300 may be obtained with the same configuration as that described in Embodiment 2 for the circuit configuration, the connection of the LED elements, the arrangement of the light emitting region, and the like.
  • part of the LED elements of the light emitting circuit may be disposed in a light emitting area different from other LED elements on the same light emitting circuit, and the arrangement of the LED elements is optimized in the light emitting portion of the light emitting device 300. It is possible to adjust the balance of the light output of Also, the common light emitting circuit and any individual light emitting circuit may be the same light emitting color covered with the same phosphor compound resin, which makes the manufacture of the light emitting device easier. Furthermore, even if it is resin of the same fluorescent substance combination, resin height may be changed partially by using high thixo-type resin etc., and desired luminescent color may be obtained for every luminous field.
  • the substrate 301 on which the LED element is mounted is preferably a material having high light reflectance and high heat dissipation, and alumina ceramic or aluminum is used, and a wiring pattern for mounting of components such as the LED element and electrical connection Are formed on the substrate. If it is a so-called chip-on-board type in which all circuits including the light emitting part are mounted on a single substrate, handling is easy and preferable.
  • the LED element E30 has an anode electrode pad and a cathode electrode pad, and the LED elements are connected to each other through wires or bumps and a wiring pattern on the substrate.
  • an LED element whose voltage is sorted by, for example, 0.1 V.
  • the light emitting device 300 be equipped with the same kind of LED elements for the sake of productivity and adjustment of the threshold voltage between parallel circuits.
  • the light emitting device 300 since the light emitting device 300 has the wirings 3C1 and 3C2 which are shared light emitting circuits, the LED elements can be effectively used as compared with the case where all of the light emitting devices 300 are configured as individual light emitting circuits. It is possible to obtain input power density and emission density.
  • the number of parallel circuits energized between the electrode terminals of the light emitting device 300 is four, but only from the individual light emitting circuits
  • the number of parallel circuits energized at each electrode terminal is three, and the light emitting device according to the present invention can flow a larger current because the number of parallel circuits is large.
  • a light emitting device 400 includes anode electrode terminals 41 and 43 and cathode electrode terminals 42 and 44, and the electrode terminals 41 and 42 form one set, and a wiring 4A and 4C are connected in parallel, the electrode terminals 43 and 44 are one set, and the wires 4B and 4C are connected in parallel.
  • Switching circuit portions Q41 and Q42 are provided between connection points 412-417 and 415-417 connecting the wire 4C and the electrode terminals, and according to the current difference between the two electrode terminals, from between the respective electrode terminals
  • the current to the wiring 4C is adjusted by each switching circuit unit, and the light emission color of the light emitting device 400 changes according to the current ratio between the two electrode terminals.
  • the current difference between the two electrodes is detected by the comparator circuit unit 405 which is a comparison detection circuit based on the voltage value on the wiring and the like, and control signals to the switching circuit units Q41 and Q42 are given.
  • the configuration of the comparator circuit unit 405 may be only the comparator component or a combination of the comparator component and other electronic components. Further, a microcomputer may be used, and various signals can be output to the switching circuit unit by arithmetic processing.
  • the switching circuit units Q41 and Q42 may be only switching elements such as transistors, field effect transistors, or thyristors, or may be a combination of switching elements and other electronic components. Further, not only the on / off control but also the control of the amount of current may be performed, which makes it possible to obtain a more desirable color change of the light emitting device.
  • connection points 411 and 414 at which the comparator circuit unit 405 detects a voltage may be any place on the wiring, or the power supply It may be a place other than the light emitting device such as a source part.
  • the wires 4C may be individual for each electrode terminal.
  • the light emitting device 400 is designed such that the switching circuit having a larger amount of current flowing between the electrode terminals is turned on, the amount of current per LED package is equalized, or the amount of current flowing between the electrode terminals is If the smaller switching circuit is designed to be turned on, a wider toning range can be realized.
  • the desired light output and light emission color change of the light emitting device 400 are between the electrode terminals 41 and 42 and 43 , 44, obtained by the change of the current ratio.
  • Example 1 the test was performed using the light emitting device having the same configuration as that of the first embodiment.
  • the chromaticity point of the luminescent color of the wiring 1A is (0.4907, 0.4261)
  • the chromaticity point of the luminescent color of the wiring 1B is (0.3818, 0.4053)
  • the luminescent color of the wiring 1C is The chromaticity point was (0.4686, 0.4053).
  • the LED packages Lc1 and Lc2 on the wiring 1C have the same light emission color, and the light emission color of the wiring 1C is made to be the same by energization between any electrode terminals.
  • the emission color is (0.4791, 0.4123) when only between the electrode terminals 11 and 12 is energized, and the emission color of the light emitting device when only between the electrode terminals 13 and 14 is (0.4258, 0.4027).
  • the chromaticity point of the light output of the light emitting device is on the xy chromaticity diagram as shown in FIG.
  • the curve of the upward direction was drawn, and the change of the luminescent color which moved was confirmed.
  • the sum of the current between the two electrode terminals is a different value, similar luminescent color and luminescent color change are shown.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

2つの組の電極端子への電力入力により発光色の調整が可能な発光装置を提供する。発光装置は、2つの組の電極端子間それぞれに、半導体発光素子を有する並列に接続された複数の発光回路を備え、それぞれの電極端子間の少なくとも1つの発光回路は、いずれかの電極端子間で通電する個別発光回路であって、少なくとも1つの発光回路は、いずれの電極端子間からも通電する共通配線部を有する共有発光回路であって、個別の電極端子間の通電による発光装置の発光色はそれぞれ異なる。

Description

発光装置
 本発明は発光装置に関し、より特定的には複数の電極端子からの電力入力によって光出力と発光色の調整が可能な発光装置に関する。
 近年、発光ダイオード(LED)を始め、有機EL、無機ELなどの半導体発光素子が開発され、発光効率の高さや長寿命であることなどから、照明やディスプレイなどの用途に多く用いられている。
 照明用途においては、時間帯やシーンなどに応じて明るさや発光色を調整(調光調色)する照明器具も開発されており、半導体発光素子を用いた照明の高機能化がさらに進んでいる。特に生体リズムを考慮したサーカディアン照明制御の普及によって、白色系の光を電球色から昼光色に渡って変化させる発光装置が今後増えていくと考えられる。
 半導体発光素子は一般に入力電力に対して略一定の発光色を示すため、例えばLEDを用いた発光装置において色を変化させるには、異なる発光色を発する複数のLEDの光を混合する必要がある。これは他の半導体発光素子についても同様である。
 白色系の光を発する発光装置についても、2つの組の電極端子間に、電球色の光を発する発光部を備えた発光回路と、昼光色の光を発する発光部を備えた発光回路を備え、それぞれの発光回路への入力電力を電流量やPWM(Pulse Width Modulation)などにより制御する手法で、調光調色が可能な照明器具が実現されている。
 発光色は一般にCIE1931色度図上のxy座標による色度点などで表現されるが、例えば、電球色と昼光色の2種類の発光回路によって調色を行う場合、発光装置の発光色を示す色度点は、それぞれの発光回路の発光色を示す色度点の間をxy色度図上で直線的に変化することとなる。なお、本発明の明細書においては、特記無い限り、色度点はCIE1931色度図上のxy座標にて示すこととする。
特許第5320993号公報 特許第5718461号公報
 しかしながら、白色系の光色の変化は黒体輻射軌跡に沿った変化が自然であり、黒体輻射軌跡はxy色度図上で緩やかな上向きの曲線を描いているため、上記の2種類の発光回路によって調色を行う場合、個々の発光回路の発光色は黒体輻射軌跡上にあっても、色変化の中間点においては発光装置の発光色は黒体輻射軌跡から離れた不自然な光の色となってしまう。
 そのため、例えば特許文献1などに提案されているように、発光色の異なる3つ以上の発光回路を用い、それぞれの発光回路への入力電力調整によって、黒体輻射軌跡に沿った発光装置の発光色変化を得る手法が知られている。
 しかし、そのためには明るさと発光色の設定を受けて、3つ以上の発光回路への必要な入力電力値を演算し、各発光回路への入力電力値を指定する信号を各電力供給源に送るといったシステム制御が必要であり、構造が複雑となってコストが高くなってしまう。
 さらに、発光回路そのものが増えることでコストが高くなることや、各発光回路と電流供給部をつなぐ、3組以上の電極端子の接続が必要となり、煩雑であるなどの課題もある。
 また、いずれの手法においても、それぞれの発光回路は個別に通電されるため、特定の発光色の発光回路の通電のみで高い光出力を得るためには、その回路上の発光素子数を増やし、より多くの電力が入力できるようにする必要がある。しかし、発光装置に多くの発光素子が必要となることはコストアップにつながり、またより広い実装面積が必要となる。また、入力電力を大きくすれば、発光素子あたりの電流量が多くなるため、発光効率が低下してしまう。
 特に特許文献2に示されるようなチップオンボード(COB)タイプなど、光源部面積が限られる調光調色の発光装置については、入力電力が限られれば、光出力あたりのコストが高くなってしまうのみならず、光量が不足することなどによって適用できる照明器具が限られてしまうことともなる。
 本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、2つの組の電極端子への電力入力によって、複雑な制御を必要とせずに黒体輻射軌跡に沿うような発光色の変化を簡易な構成で実現でき、限られた光源部面積でも効率的に許容入力電力を大きくすることが可能な発光装置を提供することである。
 上記目的を達成するため、本発明の発光装置は、第1の組の電極端子間と第2の組の電極端子間それぞれに、並列に接続された複数の発光回路を備えた発光装置であって、それぞれの発光回路は半導体発光素子を有する発光部を備え、それぞれの電極端子間の少なくとも1つの発光回路は、いずれかの電極端子間でのみ通電する個別発光回路であって、それぞれの電極端子間の少なくとも1つの発光回路は、いずれの電極端子間からも通電する共通配線部を有する共有発光回路であって、第1の組の電極端子間のみの通電による発光装置の発光色と前記第2の組の電極端子間のみの通電による発光装置の発光色はそれぞれ異なることを特徴とする。
 本発明の発光装置において、個別発光回路とはいずれかの電極端子間の通電によって電流が流れて発光し、異なる電極端子間の通電によっては発光しない、もしくは、発光が制限される発光回路である。
 本発明の発光装置において、共有発光回路とは共通配線部と、共通配線部とそれぞれの電極端子間を電気的につなぐ専用配線部からなる。
 共通配線部を有することで、2つの電極端子間の電流バランスによって、それぞれの電極端子間での個別発光回路および共有発光回路に流れる分流比率の変化による発光装置の調光調色が可能となる。また、共通配線部に発光部が備えられることで、少ない発光素子数でも効率的に許容入力電力を大きくすることができる。
 本発明の発光装置の一様態において、それぞれの電極端子間での個別発光回路の発光色と共有発光回路の発光色が異なることを特徴とする。
 本発明の発光装置の一様態において、第1の組の電極端子のみの通電による発光装置の発光色の色度点と第2の組の電極端子間のみの通電による発光装置の発光色の色度点を結ぶ直線に対して、個別発光回路の発光色の色度点は正の領域に存在し、共有発光回路の発光色の色度点は負の領域に存在することを特徴とする。
 本発明の発光装置の一様態において、個別発光回路の発光色の色度点が、黒体輻射軌跡に対して正の領域に存在し、共有発光回路の発光色の色度点が、黒体輻射軌跡に対して負の領域に存在することを特徴とする。
 各発光回路からの発光色を適切な色度点に設定することで、発光装置の発光色の色変化がxy色度図上で上向きの曲線を描き、また、より黒体輻射軌跡に沿うようにすることが可能となる。
 本発明の発光装置の一様態において、第1の組の電極端子と第2の組の電極端子と接続する分流器を備え、分流器は単一の電源からの入力電流を分流することを特徴とする
 本発明の発光装置において、半導体発光素子は例えば、発光ダイオード(LED)、有機EL、無機ELなどである。LEDはInGaN系などの青色LEDやGaAlAs系などの赤色LEDなど固有の発光色を発する種々のタイプのLED素子が用いられる。一般に半導体発光素子はパッケージ化されて用いられる。
 本発明によれば、2つの組の電極端子への電力入力によって、複雑な制御を必要とせずに黒体輻射軌跡に沿うような発光色の変化を簡易な構成で実現でき、限られた光源部面積でも効率的に許容入力電力を大きくすることが可能な発光装置を提供することが可能となる。
本発明の実施の形態1に係る発光装置の配線図である。 本発明の実施の形態1に係る色度座標を示す図である。 本発明の実施の形態1に係る色度座標を示す図である。 本発明の実施の形態2に係る発光装置の配線図である。 本発明の実施の形態2に係る色度座標を示す図である。 本発明の実施の形態3に係る発光装置の配線図である。 本発明の実施の形態3に係る発光装置の外形図である。 その他の実施の形態4に係る発光装置の配線図である。 本発明の実施例に係る色度座標を示す図である。
 以下、本発明の発光装置について図面を用いて説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表すものである。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については、原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。また、長さ、幅、厚さ、深さなどの寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。
(実施の形態1)
 図1に示すように、本発明の実施の形態1に係る発光装置100は、アノード電極端子11、13とカソード電極端子12、14を備え、電極端子11と12は1つの組であり、電極端子13と14は1つの組であって、それぞれの電極端子の組への通電により発光する。なお、図1に示す実施の形態においては、カソード電極端子12、14はコモンであっても良い。
 配線1Aと配線1Cは電極端子11、12間で並列に接続されており、配線1Bと配線1Cは電極端子13、14間で並列に接続されている。配線1Aは接続点111-112間にLEDパッケージL1a1、L1a2、L1a3を直列に有し、配線1Bは接続点113-114間にLEDパッケージL1b1、L1b2、L1b3を直列に有し、配線1Cは接続点111-115間にLEDパッケージL1c1、接続点113-115間にLEDパッケージL1c2、接続点115-116間にLEDパッケージL1c3、L1c4を直列に有する。なお、各配線上のLEDパッケージの直並列数は、所望の光出力や入力電源装置の仕様などによって適宜調整されることが好ましい。
 配線1Cは電極端子11、12間の通電によって電流が流れる接続点111-115間の専用配線部1Caと、電極端子13、14間の通電によって電流が流れる接続点113-115間の専用配線部1Cbと、いずれの電極端子間の通電によっても電流が流れる接続点115-116間の共通配線部1Ccに区分することができる。
 専用配線部1Ca、1Cbはアノード側、カソード側いずれの側にあっても良いし、両方の側にあっても良い。
 配線1A、1Bはいずれかの組の電極端子間の通電によって発光する個別発光回路であり、配線1Cはいずれの組の電極端子間の通電によっても発光する共有発光回路であって、電極端子11、12間の電流は配線1Aおよび1Cを流れ、電極端子13、14間の電流は配線1Bおよび1Cを流れる。
 なお、LEDパッケージ保護等の目的でさらに配線が形成され、本来通電される電極端子間とは別の電極端子間の通電によって個別発光回路もしくはその一部に電流が流れることがあっても良いが、その場合、高抵抗部品が接続されるなどにより、電流量および光出力が限定され、本来の電極端子間による個別発光回路への通電に影響を与えず、発光装置の発光色変化を阻害しないことが好ましい。
 発光装置100は、電極端子11、12間のみの通電であれば、配線1A、1C上のLEDパッケージ群の発光による発光色となり、電極端子13、14間のみの通電であれば、配線1B、1C上のLEDパッケージ群の発光による発光色となり、電極端子11、12間および電極端子13、14間の通電であれば、配線1A、1B、1C上のLEDパッケージ群の発光による発光色となる。そのため、各配線上のLEDパッケージの発光色を適切に選択し、電極端子11、12間と13、14間の電流量および電流バランスを調整することで、発光装置100の光出力および発光色変化が可能となる。
 電極端子11、12間の配線1A、1CはLEDパッケージが接続されているため、配線としてダイオード特性を有するが、それぞれの配線に電流が流れ始める閾値電圧は略同一であることが好ましく、発光装置100を電極端子11、12間のみで通電する際、配線1Aと配線1Cの電流比を広い電流域において、おおよそ一定とすることができ、異なる電流値においても安定した発光色を得ることが可能となる。なお、配線1A、1Cの閾値電圧は直列接続されたLEDパッケージの閾値電圧の合計として得られる。
 好ましくは、配線1Aと配線1Cはそれぞれの配線上に同種のLED素子が同じ直列数で接続されることで、各配線の閾値電圧が略同一となり、かつ温度変化に対しても互いに近い閾値電圧の関係を維持することができる。また、同一の配線上に異なる種類のLED素子が使われている場合、配線1Aと配線1Cにて同種のLED素子ごとに同じ直列数であることが好ましい。
 LEDパッケージのみで各配線を形成する発光装置100の構成は、発光に寄与しない電子部品による電力消費は無く、発光装置の高効率化につながるため、好ましい。
 なお、電極端子と配線の分岐点の間にLEDパッケージが接続されていても良く、例えば電極端子11と接続点111の間にLEDパッケージが接続されていることで、発光装置としての光出力や発光色の調整が可能となる。
 LEDパッケージ以外の電子部品を配線上に接続し、光出力や発光色等の調整を行っても良いが、配線1A、1C両方に同種同数接続することで、閾値電圧が互いに近い値となるよう調整されることが好ましい。例えば、L1c1はダイオードであっても良いが、配線1A上にも同じダイオードが一つのLEDパッケージに換えて接続されていることが好ましい。
 なお、配線1C上の専用配線部1Ca、共通配線部1CcのいずれかにLEDパッケージが搭載されていなくても良く、必要に応じて発光装置100の光出力や発光色の調整をすることが可能である。ただし、電極端子13、14間の電流が個別発光回路である配線1Aに流れないよう、共通配線部1Ccの閾値電圧は配線1Aの閾値電圧よりも低いことが好ましく、専用配線部1Caにはダイオード特性を有する電子部品が接続されていることが好ましい。また、共通配線部1CcにLEDパッケージが接続されていない場合、抵抗を含む何らかの電子部品が接続されていることが好ましく、共通配線部1Ccにかかる電圧の大きさによって各配線への分流比率が調整される。
 抵抗については、閾値電圧への影響は小さく、異なる抵抗値の抵抗が各配線に接続され、各配線への分流比率等を調整する等に用いられても良い。
 敢えて電極端子11、12間の配線1Aと配線1Cの閾値電圧を異なるようにし、発光装置100の調色の様相が低電流域と高電流域で異なるようにしても良い。
 上述の内容は、電極端子13、14間の配線1B、1Cについても同様である。
 共有発光回路である配線1Cを有することで、一方の電極端子間のみの通電であっても配線1Cに電流が流れるため、発光装置100に流すことのできる許容電流量を少ない総配線数で効率的に大きくすることができる。
 また、配線1A、1B、1Cはそれぞれ並列に複数あっても良く、発光装置の許容電流量や発光の様相を調整することが可能となる。
 なお、電極端子11、12間と電極端子13、14間のLED素子直列数や閾値電圧は異なっていても良い。このとき、それぞれの電極端子間で並列に接続された配線の閾値電圧はほぼ同じとなるよう、専用配線部1Ca、1CbのLEDパッケージ直列数などが調整されることが好ましい。
 発光装置100の発光色変化を実現するために、電極端子11、12間のみの通電での配線1A、1Cの発光による発光装置100の発光色と、電極端子13、14間のみの通電での配線1B、1Cの発光による発光装置100の発光色はそれぞれ異なることが好ましい。
 好ましくは、配線1A、1Bの発光色はそれぞれ異なり、さらに好ましくは、配線1A、1B、1Cの発光色はそれぞれ異なることで、より望ましい発光装置100の発光色の変化を得ることが可能となる。
 なお、本明細書において、各配線の発光色とは、それぞれの配線上のLEDパッケージが通電により発光し、配線ごとのLEDパッケージ群として発する光の発光色を言う。同一の配線内で異なる発光色を有するLEDパッケージが用いられていても良い。また、同一の配線上で異なる領域を設け、領域ごとに発光色が異なっていることで、特別な演出を行う発光装置であっても良い。以下本明細書においては、簡単のため、特記ない限り、各配線の発光色は、配線上のLEDパッケージ群の光が混合し、配線として一つの発光色を発するものとして説明する。
 発光装置100において、電極端子11、12間および13、14間の両方で通電した場合、各配線1A、1B、1Cへ流れる電流量は配線1C上の共通配線部1Ccにかかる電圧によって決まる。
 より細かく説明するために、各配線にかかる電圧について、配線1A(接続点111、112間)の電圧をVa、配線1B(接続点113-114間)の電圧をVb、配線1Cのうち、専用配線部1Ca(接続点111-115間)の電圧をVca、専用配線部1Cb(接続点113-115間)の電圧をVcb、共通配線部1Cc(接続点115-116間)の電圧をVcとすると、それぞれの電圧は以下の関係となる。
Va=Vca+Vc
Vb=Vcb+Vc
 共通配線部1Ccにかかる電圧Vcは、各専用配線部1Ca、1Cbを通る電流の和が流れるための電圧値である必要があるため、両方の電極端子間での通電において、各配線への分流比率を調整するようになる。例えば、電極端子11、12間に流れる電流が大きければ、Va、VcaおよびVcは大きくなる。このとき、電極端子13、14間に比較的小さい電流を流すと、Vcb=Vb-Vcの関係から、Vcが大きいとVcbは小さくなる。そのため、専用配線部1Cbに電流は流れにくくなり、電極端子13、14間の電流はその分、配線1Bに流れることとなる。
 特に、VcbがLEDパッケージL1c2の閾値電圧に満たない場合、電極端子13、14間の電流は専用配線部1Cbを通って配線1Cへ流れることができないため、配線1Cの共通配線部1Ccには電極端子11、12間からの電流が流れ、電極端子13、14間の電流は配線1Bのみを流れることとなる。
 電極端子13、14間の電流が大きくなるなどにより、VcbがLEDパッケージL1c2の閾値電圧を超えて大きくなれば、配線1Cの共通配線部1Ccへは専用配線部1Cbからの電流も流れるようになる。
 各電極端子間の電流のバランスがさらに変化し、共通配線部1Ccに流れる電流のうち、電極端子13、14間から専用配線部1Cbを通って流れる電流が多くなると、Vcは専用配線部1Cbからの電流を流すために必要な値以上となるため、Vca=Va-Vcの関係から、上記と同様に専用配線部1Caに電流は流れにくくなる。さらにVcaがLEDパッケージL1c1の閾値電圧を下回るようになれば、電極端子11、12間の電流は専用配線部1Caを通って配線1Cへ流れることができないため、配線1Cの共通配線部1Ccには電極端子13、14間からの電流が流れ、電極端子11、12間の電流は配線1Aのみを流れることとなる。
 なお、両方の電極端子間から配線1Cへ電流が流れる場合、専用配線部1Ca、1Cbに電流が分かれて流れるため、専用配線部1Ca、1Cbの電圧Vca、Vcbは低く、その分共通配線部1Ccにかかる電圧Vcが高くなる。そのため、共通配線部1Ccには配線1A、1Bよりも大きな電流が流れることとなる。
 このような各配線へ流れる電流の変化に対して、発光装置100の発光色は以下のような変化を示す。
 xy色度図上で配線1A、1B、1Cの発光色を示す色度点をそれぞれ1a、1b、1cとして、発光装置100の発光色の変化を図2により説明する。なお、簡単のため、LEDパッケージL1c1、L1c2は同じ発光色であるとし、いずれの専用配線部1Ca、1Cbを電流が流れても配線1Cの発光色の色度点1cは変わらないものとして説明する。
 まず、電極端子11、12間のみの通電の場合、発光装置100の発光色は色度点1a、1cを結ぶ直線131上で、配線1A、1Cの光出力の強度比に応じた色度点1acとなる。
 同様に、電極端子13、14間のみの通電の場合、発光装置100の発光色は色度点1b、1cを結ぶ直線132上で、配線1B、1Cの光出力の強度比に応じた色度点1bcとなる。
 両方の電極端子11、12間および13、14間の通電において、電極端子11、12間の電流が電極端子13、14間の電流と比べて十分に大きく、専用配線部1Caを通って流れる電流が配線1Cの中で支配的となり、電極端子13、14間の電流はほぼ配線1Bのみを流れる場合、発光装置100の発光色は色度点1acと1bを結ぶ直線133上の色度点1ac寄りの色度点となる。
 電極端子11、12間の電流に対する電極端子13、14間の電流比が増え、電流が専用配線部1Cbを通って配線1Cに流れるようになると、電極端子11、12間の電流のうち、配線1Aを流れる電流比率が増え、電極端子13、14間の電流のうち、配線1Bを流れる電流比率が減るため、発光装置100の発光色は、色度点1ac、1a間の色度点と、色度点1bc、1b間の色度点を結ぶ直線上の色度点となり、電極端子間の電流比の変化による各配線からの光出力変化に応じて色度点は移動していく。
 両方の電極端子から配線1Cへ電流が流れる場合、前述のとおり、共通配線部1Ccには配線1A、1Bよりも大きな電流が流れるため、発光装置100の発光色は、直線133、134の交点を通ることなく、より色度点1c寄りの色度点を通って変化していく。
 さらに電極端子13、14間の電流比が大きくなり、専用配線部1Cbからの電流が配線1Cに流れる電流の中で支配的となって、電極端子11、12間の電流がほぼ配線1Aのみを流れるようになれば、発光装置100の発光色は、色度点1aと1bcを結ぶ直線134上の色度点1bc寄りの色度点となる。
 以上により、発光装置100の発光色はxy色度図上において緩やかな曲線1_abcを描いて変化することとなる。
 特に、図2に示すように、電極端子11、12間のみの通電による発光装置100の発光色1acと電極端子13、14間のみの通電による発光装置100の発光色1bcを結ぶ直線に対して、配線1A、1Bの発光色の色度点1a、1bが正の領域に位置し、配線1Cの発光色の色度点1cが負の領域に位置すれば、発光装置100の発光色はxy色度図上において上向きの調色曲線を描くこととなる。
 さらに、配線1Cの発光色の色度点1cを黒体輻射軌跡よりも負の領域に位置させ、配線1A、1Bの発光色の色度点1a、1bを黒体輻射軌跡よりも正の領域に位置させ、それぞれの光出力、色度点を適切に設定することにより、発光装置100の発光色を黒体輻射軌跡に沿って変化させることも可能となる。
 好ましくは、色度点1ac、1bcのうち、一方は色温度3000Kよりも低い色温度の色度点であって、もう一方は色温度4000Kよりも高い色温度の色度点であることで、所謂電球色から白色までの色変化を実現することが可能となる。
 なお、各配線の並列数やLEDパッケージの光出力ランク選別等により、配線1A、1Bからの光出力が配線1Cからの光出力よりも大きくなるようにすれば、色度点1ac、1bcが色度点1a、1bにそれぞれより近づき、発光装置100の調色範囲を広くすることができるため、好ましい。
 また、専用配線部1Ca、1Cb上のLEDパッケージL1c1、L1c2の発光色をそれぞれ並列に接続する配線1A、1Bと同じ、もしくは近い発光色とすれば、同様に色度点1ac、1bcが色度点1a、1bにそれぞれより近づき、発光装置100の調色範囲を広くすることが可能となる。
 配線1A、1B、1Cの発光色がそれぞれ離れた色度点に位置することで、各発光色の異なるスペクトルの重なりにより、高い色再現性を有する高質な光を得ることが可能となる。
 なお、単一の電源からの電流を分流して電極端子11、12の組と電極端子13、14の組の両方に通電した際、各電極端子間の電圧が本実施例のように略同一の閾値電圧であれば、電流はそれぞれの各配線1A、1B、1Cに略均等に流れ、発光装置100はそれぞれの配線からの発光色が発光出力に重みづけされた発光色を発することとなる。
 例えば、図3に示すように、配線1Cの発光色の色度点1c’が一方の個別発光回路の色度点により近ければ、両方の電極端子間に入力電流を分流した場合の発光装置の色度点1abc’は、片側の電極端子間の通電による色度点1ac’、1bc’の中点とは異なる色度点として得ることができる。
 専用配線部1Ca、1Cb上のLEDパッケージの発光色の選択や特定の発光色の配線の並列数を増減するなどで、分流による通電時の発光装置100の発光色をさらに調整することも可能である。また、配線1Cの共有発光回路からの発光色は他の個別発光回路からの発光色と同じであっても良い。
 単純な2系統の個別発光回路のみからなる発光装置であれば、単一電源からの分流による発光装置の色度点は、2つの発光色の発光強度に重みづけされた中点となるのに対して、本発明では分流時の色度点をより任意に設定することが可能である。例えば、分流器を使って、2つの電極端子間のみの通電と両方への分流を切り替えるだけで、照明の発光色として多く用いられる色温度2700K、3000K、4000Kの発光色がそれぞれ黒体輻射軌跡上の色度点として得られるように設定しても良い。
 分流器はそれぞれの組の電極端子への通電と両方の電極端子への通電とを切り替える機能のみであれば、機械的スイッチや電気的スイッチング素子などを用いて少ない部品点数で構成することができ、分流器の操作も簡単となるため好適である。もしくは、抵抗等を用いて分流の比率を調整しても良いし、必要に応じて複数の分流比率が設定できるようにしても良い。
(LEDパッケージ)
 LEDパッケージL1a1~L1c4は、LED素子が搭載され、LED素子からの光を透光性樹脂などを介して発光する電子部品であり、LED素子からの光をそのまま変換せずに発する単色タイプ、LED素子からの光を蛍光体により変換するタイプなどがある。また、パッケージとして、チップスケールパッケージタイプ、表面実装タイプ、チップオンボード(COB)タイプ、等を問わない。照明用として使用される場合は、一般にInGaN系のLED素子からの光の一部もしくは全部を蛍光体により変換し白色系の光を発する、白色LEDパッケージが好ましく、色味は適宜選択される。
 閾値電圧などの電流電圧特性が発光装置の色変化の特性に影響を与えるため、電気的特性の選別されたLEDパッケージが用いられることが好ましい。
 なお、発光装置として均一な光が得られるように、各LEDパッケージはそれぞれの発光色の光が互いに混ざり易い近い距離であったり、隣り合う異なる発光色のLEDパッケージがそれぞれ等間隔となるよう配置されたりすることが好ましい。
 例えば、フレキシブル基板等にLEDパッケージが実装されたストライプ上の発光装置において、配線1A、1B、1C上のLEDパッケージをそれぞれ交互に配置することで、各LEDパッケージからの光を混ざり易くすることが可能となる。
 もしくは、発光装置の発する光の方向が発光色によって異なる等の特別な照明の演出を行うため、各LEDパッケージは敢えて混ざり合わない位置に配置されても良い。
 また、個別発光回路と共有発光回路を並列に有する電極端子の組を3つ以上備えることで、発光装置の色変化をより細かく調整することが可能となる。なお、共有発光回路は2つの組の電極端子からの電流が流れるように接続されても良いし、3つ以上の組の電極端子からの電流が流れるように接続されても良い。
(実施の形態2)
 図4に示すように、本発明の実施の形態2に係る発光装置200は、アノード電極端子21、23とカソード電極端子22、24を備え、電極端子21と22は1つの組であり、配線2A、2Cが並列に接続され、電極端子23と24は1つの組であり、配線2B、2Dが並列に接続される。なお、図4においては、カソード電極端子22、24はコモンであっても良い。
 配線2Aは接続点211-212間にLEDパッケージL2a1、L2a2、L2a3およびダイオードD2aを直列に有し、配線2Bは接続点213-214間にLEDパッケージL2b1、L2b2、L2b3およびダイオードD2bを直列に有し、配線2Cは接続点211-215間にLEDパッケージL2c1、L2c2、L2c3を直列に有し、配線2Dは接続点213-215間にLEDパッケージL2d1、L2d2、L2d3を直列に有し、共通配線部となる接続点215-216間にダイオードD2cdを有する。なお、各配線上のLEDパッケージおよびダイオードの直並列数は、所望の光出力や入力電源装置の仕様などによって適宜調整されることが好ましい。
 配線2Aと共通配線部を含む配線2Cは、各配線の閾値電圧が略同一となるよう、同種のLED素子が同じ直列数となるよう接続され、ダイオードも同種同直列数であることが好ましく、電極端子21、22間の通電で異なる電流値においても安定した発光色を得ることが可能となる。配線2B、2Dについても同様である。
 本実施の形態においては、配線2A、2Bが個別発光回路であり、ダイオードD2cdを備えた共通配線部を含む配線2Cと2Dが併せて共有発光回路2CDとなる。電極端子21、22間の電流は配線2A、2Cを流れ、電極端子23、24間の電流は配線2B、2Dを流れる。
 発光装置200は、電極端子21、22間のみの通電であれば、配線2A、2Cの発光による混合色を発し、電極端子23、24間のみの通電であれば、配線2B、2Dの発光による混合色を発し、電極端子21、22間および電極端子23、24間の通電であれば、配線2A、2B、2C、2Dの発光による混合色を発する。そのため、各配線上のLEDパッケージの発光色を適切に選択し、電極端子21、22間と23、24間の電流量および電流バランスを調整することで、発光装置200の光出力および発光色変化が可能となる。
 電極端子21、22間および23、24間の両方で通電した場合は、配線2C、2Dに流れる電流が共にダイオードD2cdを通るため、ダイオードD2cdに電流を流すための駆動電圧が必要となることで、実施の形態1で示したのと同様に、各電極端子間の電流バランスに応じて、それぞれの電極端子間で各配線への分流比率が変化する。
 図5を用いて各電極端子間の電流バランスの変化に対する発光装置200の発光色の変化を説明する。なお、xy色度図上で配線2A、2B、2C、2Dの発光色を示す色度点をそれぞれ2a、2b、2c、2dとする。
 実施の形態1で示したのと同様に、電極端子21、22間のみの通電の場合、発光装置200の発光色はそれぞれ色度点2a、2cを結ぶ直線231上で、配線2A、2Cの光出力の強度比に応じた色度点2acとなる。また同様に、電極端子23、24間のみの通電の場合、発光装置200の発光色は色度点2b、2dを結ぶ直線232上で、配線2B、2Dの光出力の強度比に応じた色度点2bdとなる。
 電極端子21、22間の電流が電極端子23、24間の電流に比べて十分に大きく、ダイオードD2cdに流れる電流のうち、配線2Cからの電流が支配的である場合、発光装置200の発光色は色度点2acと色度点2bを結ぶ直線233上の2ac寄りの色度点
となる。
 電極端子21、22間の電流に対する電極端子23、24間の電流比が増え、電流が配線2Dを通って流れるようになると、電極端子21、22間の電流のうち、配線2Aを流れる電流比率が増え、電極端子23、24間の電流のうち、配線2Bを流れる電流比率が減るため、発光装置200の発光色は、2ac、2a間の色度点と、2bd、2b間の色度点を結ぶ直線上の色度点となり、電極端子間の電流比の変化による各配線からの光出力変化に応じて色度点は移動していく。
 さらに23、24間の電流比が大きくなり、配線2Dからの電流がダイオードD2cdに流れる電流の中で支配的となり、電極端子21、22間の電流がほぼ配線1Aのみを流れるようになれば、発光装置200の発光色は、色度点2bdと2aを結ぶ直線234上の2bd寄りの色度点となる。
 以上により、発光装置200の発光色はxy色度図上において緩やかな曲線2_abcを描いて変化することとなる。
 特に、図5に示すように、電極端子21、22間のみの通電による発光装置200の発光色2acと電極端子23、24間のみの通電による発光装置200の発光色2bdを結ぶ直線に対して、配線2A、2Bの発光色の色度点2a、2bが正の領域に位置し、配線2C、2Dの発光色の色度点2c、2dが負の領域に位置すれば、発光装置200の発光色はxy色度図上において上向きの調色曲線を描くこととなる。
 さらに、配線2A、2Bの発光色の色度点2a、2bを黒体輻射軌跡よりも正の領域に位置させ、2C、2Dの発光色の色度点2c、2dを黒体輻射軌跡よりも負の領域に位置させ、それぞれの光出力、色度点を適切に設定することにより、発光装置200の発光色を黒体輻射軌跡に沿って変化させることも可能となる。
 好ましくは、色度点2ac、2bdのうち、一方は色温度3000Kよりも低い色温度の色度点であって、もう一方は色温度4000Kよりも高い色温度の色度点であることで、所謂電球色から白色までの色変化を実現することが可能である。
 それぞれのダイオードD2a、D2b、D2cdはLEDなどの発光素子であっても良く、発光装置の発光効率を高くすることができる。または、電流の大きさによって電圧値の変化するその他の電子部品であっても良い。
 さらに、ダイオードはそれぞれ抵抗であっても良く、電流制限抵抗となって、定電圧入力にも対応することが可能となる。各配線への電流を調整するために、配線ごとの抵抗値は異なっていても良い。
 定電圧入力においては、例えば、PWM制御により各電極端子への入力電力を比較的容易に調整することが可能であり、特に各電極端子へのパルス電力入力が同期することで、各電極端子間から共有発光回路へ流れる電流量を制御し、上述のような色変化を得ることが可能となる。
 定電圧入力であることで、例えば、本発明の発光装置を定電圧電源供給ラインに対して複数並列に接続し、複数の発光装置が同期して色変化するような照明システムも実現可能である。
(実施の形態3)
 図6に示すように、本発明の実施の形態3に係る発光装置300は基板301上に電極端子31、32、33、34および配線パターンを有し、金線接続等によって複数のLED素子E30が接続された発光回路3A1、3A2、3B1、3B2、3C1、3C2が形成されている。各発光回路上のLED素子E30の直並列数は、所望の光出力や入力電源装置の仕様などによって適宜調整されることが好ましい。
 なお、発光回路3A1、3A2は電極端子31、32間に形成され、発光回路3B1、3B2は電極端子33、34間に形成され、それぞれの電極端子に対する個別発光回路となっている。また、発光回路3C1、3C2はいずれの電極端子間の通電によっても電流が流れる共有発光回路となっている。接続点313-314間、317-314間、321-324間、323-324間、315-316間、315-318間、325-322間、325-326間はいずれかの電極端子間の通電によって電流が流れる専用配線部であって、接続点314-315間、324-325間は共通配線部となる。
 専用配線部はカソード側、アノード側両方に形成されていることで、回路構成が対称的な構造となり、発光装置300より対称の発光パターンが得られるため、好ましい。
 以上の構成により、電極端子31、32間の通電では、発光回路3A1、3A2、3C1、3C2が発光し、電力端子33、34間の通電では、発光回路3B1、3B2、3C1、3C2が発光する。
 なお、各電極端子間の発光回路上のLED素子E30は同種であって、同じ直列数で接続されていることが好ましく、より好ましくは電圧によってランク選別されたLED素子が用いられることで、電極端子31、32間で並列に接続される発光回路3A1、3A2、3C1、3C2の閾値電圧は略同一となり、また、電極端子33、34間で並列に接続される発光回路3B1、3B2、3C1、3C2の閾値電圧も略同一となることで、それぞれの電極端子間の通電において、広い電流域で安定した発光色を得ることが可能となる。
 図7に示すように、各発光回路3A1、3A2、3B1、3B2、3C1、3C2上のLED素子E30は樹脂ダム303によって囲まれた発光部302内で透光性樹脂によって覆われ、それぞれ発光領域30A1、30A2、30B、30C1、30C2を形成する。
 白色系の発光色が所望される場合は、紫色領域もしくは青色領域にピーク発光波長の存在するInGaN系のLED素子が用いられ、蛍光体の配合された透光性樹脂によって覆われることで、LED素子から放射された一次光の一部が蛍光体によって可視光域にスペクトル成分を有する光に変換され、白色系の光が得られる。それぞれの発光領域30A1、30A2、30B、30C1、30C2から所望する発光色が得られるように蛍光体の配合比率がそれぞれ調整されることが好ましい。
 発光装置300が色変化するために、それぞれの電極端子間の個別発光回路を覆う発光領域30A1、30A2と発光領域30Bは異なる発光色を有することが好ましく、より好ましくは、共有発光回路を覆う発光領域30C1,30C2も異なる発光色を有することで、望ましい発光色の変化を得ることが可能となる。
 また、発光領域30A1、30A2は同じ発光色を発するように蛍光体の混合比率などが調整されることが好ましく、発光部302から対称の発光パターンを得ることができる。また、発光領域30C1、30C2についても同様である。
 発光領域30A1、30A2、30B、30C1、30C2を形成する透光性樹脂は、透光性を有する樹脂であれば限定されない。例えば、優れた耐熱性を有するシリコーン樹脂などであることが好ましい。なお、高チクソタイプの透光性樹脂と低チクソタイプの透光性樹脂が隣り合うように使われることが好ましく、各発光領域を形成することが容易となる。
 樹脂ダム303は発光部302を覆う透光性樹脂を堰き止めるための樹脂であり、透明や白色などの光を吸収しにくい材質であることが好ましい。
 発光回路および発光領域は、例えば、図6、7で示すように発光部302の中心に対して対称に形成されることが好ましく、発光部302から対称の発光パターンが得られ、各発光領域からの光の混合が容易となる。
 以上の構成により、発光装置300は実施の形態1で示したのと同様に、各電極端子間の電流調整により、発光装置300の発光色変化がxy色度図上で曲線を描き、さらには黒体輻射軌跡に沿った色変化も実現することが可能となる。
 また、回路構成やLED素子の接続、発光領域の配置などを実施の形態2で示したのと同様な構成で発光装置300を得ても良い。
 なお、発光回路の一部のLED素子は同じ発光回路上の他のLED素子と異なる発光領域に配置されていても良く、発光装置300の発光部内でLED素子の配置を最適化し、発光領域ごとの光出力のバランスを調整することが可能となる。また、共有発光回路といずれかの個別発光回路が同じ蛍光体配合の樹脂で覆われた同じ発光色であっても良く、発光装置の製造がより容易となる。さらに、同じ蛍光体配合の樹脂であっても高チクソタイプの樹脂を用いるなどにより部分的に樹脂高さを変え、発光領域ごとに所望の発光色を得ても良い。
(基板)
 LED素子が実装される基板301は光反射率が高く、放熱性の高い材料であることが好ましく、アルミナセラミックやアルミニウムなどが用いられ、LED素子などの部品実装や電気的接続のための配線パターンが基板上に形成される。単一の基板に発光部を含んだ全ての回路が実装された所謂チップオンボードタイプであれば、取り扱いが容易であり好ましい。
(LED素子)
 LED素子E30は、アノード用電極パッドとカソード用電極パッドを有し、ワイヤーもしくはバンプおよび基板上の配線パターンを介して、LED素子同士が接続されている。各回路の閾値電圧調整が容易となるよう、電圧が例えば0.1Vごとにランク選別されたLED素子を用いることが好ましい。
 生産性や並列回路間の閾値電圧の調整等のため、発光装置300には同種のLED素子が搭載されることが好ましい。
 なお、発光装置300は共有発光回路である配線3C1、3C2を有するため、全てが個別発光回路として構成されている場合と比べて、LED素子を有効に使うことができ、発光部302においてより大きな入力電力密度と発光密度を得ることが可能となる。
 具体的には、図6に示すように、6つの発光回路を並列に有する配列において、発光装置300の各電極端子間で通電する並列回路数はそれぞれ4つであるが、個別発光回路のみからなる配列であれば、各電極端子で通電する並列回路数はそれぞれ3つとなり、本発明に関わる発光装置は並列回路数が多いためにより大きな電流を流すことができる。
(実施の形態4)
 図8に示すように、本発明の実施の形態4に係る発光装置400は、アノード電極端子41、43とカソード電極端子42、44を備え、電極端子41と42は1つの組であり、配線4A、4Cが並列に接続され、電極端子43と44は1つの組であり、配線4B、4Cが並列に接続される。配線4Cと電極端子を結ぶ接続点412-417、415-417間にはスイッチング回路部Q41、Q42が備えられ、2つの組の各電極端子間の電流差に応じて、それぞれの電極端子間からの配線4Cへの電流が各スイッチング回路部により調整され、2つの電極端子間の電流比によって、発光装置400の発光色が変化する。
 2つの電極間の電流差は、配線上の電圧値等により比較検知回路であるコンパレータ回路部405によって検知され、スイッチング回路部Q41、Q42への制御信号が与えられる。コンパレータ回路部405の構成はコンパレータ部品のみであっても、コンパレータ部品とその他電子部品との組み合わせであっても良い。また、マイコンが用いられても良く、演算処理によってスイッチング回路部への様々な信号出力が可能となる。
 スイッチング回路部Q41、Q42は、トランジスタ、電界効果型トランジスタ、サイリスタなどのスイッチング素子のみであっても、スイッチング素子とその他電子部品の組み合わせであっても良い。また、オンオフ制御のみではなく、電流量の制御が行われても良く、より望ましい発光装置の色変化を得ることが可能となる。
 なお、それぞれの電極端子間に流れる電流量の情報を得ることができれば、コンパレータ回路部405が電圧を検知する接続点411、414は配線上のいずれの場所であっても良く、もしくは、電力供給源部など発光装置以外の場所であっても良い。また、配線4Cは電極端子間ごとに個別であっても良い。
 発光装置400は、電極端子間に流れる電流量が大きい方のスイッチング回路がオンとなるように設計されれば、LEDパッケージあたりの電流量が平準化され、もしくは、電極端子間に流れる電流量が小さい方のスイッチング回路がオンとなるように設計されれば、より広い調色範囲が実現可能となる。各スイッチング回路がオンとなる条件に応じて、各配線上のLEDパッケージの発光色を適切に選択することで、発光装置400の望ましい光出力および発光色変化が電極端子間41、42間と43、44間の電流比率の変化によって得られる。
 本発明は上述した実施形態に限定されるものでは無く、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
 実施例1では、実施の形態1と同様の構成の発光装置を用いて試験を行った。配線1Aの発光色の色度点は(0.4907,0.4261)であり、配線1Bの発光色の色度点は(0.3818,0.4053)であり、配線1Cの発光色の色度点は(0.4686,0.4053)であった。なお、配線1C上のLEDパッケージLc1、Lc2は同じ発光色のものを用い、いずれの電極端子間の通電によっても、配線1Cの発光色は同じになるようにした。
 電極端子11、12間のみを通電した時の発光色は(0.4791,0.4123)であり、電極端子13、14間のみを通電した時の発光装置の発光色は(0.4258,0.4027)であった。
 電極端子11、12間および13、14間に通電する電流の和を一定として、電流の比率を変えることで、図9に示すように発光装置の光出力の色度点がxy色度図上で上向きの曲線を描いて移動する発光色の変化が確認できた。なお、2つの電極端子間の電流の和が異なる値であっても同様の発光色および発光色変化を示した。
 100,200,300,400 発光装置
 301 基板
 11,12,13,14,21,22,23,24,31,32,33,34,41,42,43,44 電極端子
 L1a1~L1c4,L2a1~L2d3,L4a1~L4c3 LEDパッケージ
 D2a,D2b,D2cd ダイオード
 E30 LED素子
 405 コンパレータ回路
 Q41,Q42 スイッチング回路

Claims (9)

  1.  第1の組の電極端子間と第2の組の電極端子間それぞれに、並列に接続された複数の発光回路を備えた発光装置であって、
    それぞれの前記発光回路は半導体発光素子を有する発光部を備え、
    それぞれの前記電極端子間の少なくとも1つの前記発光回路は、いずれかの前記電極端子間で通電する個別発光回路であって、
    それぞれの前記電極端子間の少なくとも1つの前記発光回路は、いずれの前記電極端子間からも通電する共通配線部を有する共有発光回路であって、
    前記第1の組の電極端子間のみの通電による発光色と前記第2の組の電極端子間のみの通電による発光色はそれぞれ異なることを特徴とする、発光装置。
  2.  それぞれの前記電極端子間において、前記個別発光回路の発光色と前記共有発光回路の発光色が異なることを特徴とする、請求項1に記載の発光装置。
  3.  前記第1の組の電極端子間のみの通電による発光色の色度点と前記第2の組の電極端子間のみの通電による発光色の色度点を結ぶ直線に対して、
    前記個別発光回路の発光色の色度点は正の領域に存在し、
    前記共有発光回路の発光色の色度点は負の領域に存在することを特徴とする、請求項2に記載の発光装置。
  4.  前記個別発光回路の発光色の色度点が、黒体輻射軌跡に対して正の領域に存在し、前記共有発光回路の発光色の色度点が、黒体輻射軌跡に対して負の領域に存在することを特徴とする、請求項2に記載の発光装置。
  5.  前記共通配線部は前記半導体発光素子を有する前記発光部を備えることを特徴とする、請求項1に記載の発光装置。
  6.  それぞれの前記電極端子間と前記共通配線部の間にダイオード特性を有する電子部品を備えることを特徴とする、請求項1に記載の発光装置。
  7.  それぞれの前記電極端子間と前記共通配線部の間に前記半導体発光素子を有する前記発光部を備えることを特徴とする、請求項1に記載の発光装置。
  8.  前記共通配線部への電流は、それぞれの前記電極端子間を流れる電流の比較検知回路によって設定され、
    それぞれの前記電極端子間と前記共通配線部の間にスイッチング素子を備えることを特徴とする、請求項1に記載の発光装置。
  9.  前記第1の組の電極端子と前記第2の組の電極端子と接続する分流器を備え、
    前記分流器は単一の電源からの入力電流を分流することを特徴とする、請求項1に記載の発光装置。
PCT/JP2018/013250 2017-11-13 2018-03-29 発光装置 WO2019092899A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880043903.4A CN110800119A (zh) 2017-11-13 2018-03-29 发光装置
US16/724,847 US20200128648A1 (en) 2017-11-13 2019-12-23 Light emitting devices and methods

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017218001 2017-11-13
JP2017-218001 2017-11-13
JP2018047546A JP6535840B2 (ja) 2017-11-13 2018-03-15 発光装置
JP2018-047546 2018-03-15

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/724,847 Continuation US20200128648A1 (en) 2017-11-13 2019-12-23 Light emitting devices and methods

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019092899A1 true WO2019092899A1 (ja) 2019-05-16

Family

ID=66437624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/013250 WO2019092899A1 (ja) 2017-11-13 2018-03-29 発光装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2019092899A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008283155A (ja) * 2007-05-14 2008-11-20 Sharp Corp 発光装置、照明機器および液晶表示装置
US20130063035A1 (en) * 2011-09-12 2013-03-14 Juno Manufacturing, LLC Dimmable led light fixture having adjustable color temperature
WO2013118208A1 (ja) * 2012-02-07 2013-08-15 パナソニック株式会社 発光回路、発光モジュールおよび照明装置
WO2016039344A1 (ja) * 2014-09-08 2016-03-17 シチズンホールディングス株式会社 Led駆動回路
JP2017147072A (ja) * 2016-02-16 2017-08-24 シチズン時計株式会社 Ledモジュール

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008283155A (ja) * 2007-05-14 2008-11-20 Sharp Corp 発光装置、照明機器および液晶表示装置
US20130063035A1 (en) * 2011-09-12 2013-03-14 Juno Manufacturing, LLC Dimmable led light fixture having adjustable color temperature
WO2013118208A1 (ja) * 2012-02-07 2013-08-15 パナソニック株式会社 発光回路、発光モジュールおよび照明装置
WO2016039344A1 (ja) * 2014-09-08 2016-03-17 シチズンホールディングス株式会社 Led駆動回路
JP2017147072A (ja) * 2016-02-16 2017-08-24 シチズン時計株式会社 Ledモジュール

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8901829B2 (en) Solid state lighting apparatus with configurable shunts
EP2375861B1 (en) Light emitting device
US8847516B2 (en) Lighting devices including current shunting responsive to LED nodes and related methods
US7878681B2 (en) Illumination device
EP3226313B1 (en) Light emitting device and lighting device including the same
JP6524107B2 (ja) Ledモジュール
US9450505B2 (en) Optoelectronic component device
JP5834257B2 (ja) 可変色発光装置及びそれを用いた照明器具
EP2791973B1 (en) Lighting devices including current shunting responsive to led nodes and related methods
CN110612610A (zh) 可调白光照明系统
JP2012113958A (ja) 発光装置
US9756696B1 (en) Configurable LED lighting apparatus
US20200053852A1 (en) Light emitting device
US9807844B2 (en) LED module
TWI725302B (zh) 照明器具
JP6535840B2 (ja) 発光装置
WO2019092899A1 (ja) 発光装置
WO2017203989A1 (ja) 発光装置及び照明装置
JP6536967B2 (ja) 発光装置および照明装置
JP6094806B2 (ja) 照明器具
WO2018190072A1 (ja) 発光装置
KR101322458B1 (ko) 다색 발광장치
KR20160117036A (ko) 색온도 조절이 가능한 엘이디 조명장치
JP6872732B2 (ja) 照明器具
JP2020150072A (ja) 発光装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18876862

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18876862

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1