JP2007258620A - Light emitting device - Google Patents

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Masahiro Izumi
昌裕 泉
Mitsuru Shiozaki
満 塩崎
Tomohiro Sanpei
友広 三瓶
Kiyoko Kawashima
淨子 川島
Akiko Saito
明子 斉藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting device capable of improving an average color rendering index Ra while improving emission efficiency in comparison with a case where a red phosphor is used. <P>SOLUTION: The light emitting device 1 includes a blue LED chip 2 and a red LED chip 3 as light-emitting elements. The LED chip 2, 3 are covered with a phosphor containing resin layer 10 mixing/dispersing, in a transparent resin, a phosphor (green phosphor) having emission peaks in wavelength 490-510 nm and 530-580 nm. In light emitted from the phosphor containing resin layer 10, a ratio of the emission intensity of wavelength 500 nm to the emission intensity of wavelength 550 nm is 0.4 or more. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光ダイオードランプなどの発光装置に関する。   The present invention relates to a light emitting device such as a light emitting diode lamp.

発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を用いたＬＥＤランプは、液晶ディスプレイ、携帯電話、情報端末などのバックライト、屋内外広告など、多方面への展開が飛躍的に進んでいる。さらに、ＬＥＤランプは、長寿命で信頼性が高く、また低消費電力、耐衝撃性、高純度表示色、軽薄短小化の実現などの特徴を有することから、産業用途のみならず一般照明用途への適用も試みられている。このようなＬＥＤランプを種々の用途に適用する場合、白色発光を得ることが重要となる。   LED lamps using light emitting diodes (LEDs) are rapidly expanding in various fields such as backlights for liquid crystal displays, mobile phones, information terminals, and indoor / outdoor advertisements. In addition, LED lamps have features such as long life and high reliability, and low power consumption, impact resistance, high purity display color, lightness, thinness, and other features. Application of is also being attempted. When such an LED lamp is applied to various uses, it is important to obtain white light emission.

ＬＥＤランプで白色発光を実現する代表的な方式としては、（１）青、緑および赤の各色に発光する３つのＬＥＤチップを使用する方式、（２）青色発光のＬＥＤチップと黄色発光の蛍光体とを組合せる方式、（３）紫外線発光のＬＥＤチップと青色、緑色および赤色発光の三色混合蛍光体とを組合せる方式、の３つが挙げられる。これらのうち、一般には（２）の方式が広く実用化されている（例えば、特許文献１参照）。   As a typical method for realizing white light emission with an LED lamp, (1) a method using three LED chips emitting blue, green and red colors, and (2) a blue light emitting LED chip and yellow light emitting fluorescence. There are three methods: a method of combining the body, and (3) a method of combining an LED chip that emits ultraviolet light and a three-color mixed phosphor that emits blue, green, and red light. Of these, the method (2) is generally widely used (see, for example, Patent Document 1).

このようなＬＥＤランプの構造としては、表面実装型（ＳＭＤ）や砲弾型のようなカップ形状の中にＬＥＤチップを配置し、所望の色を発する蛍光体を混合した透明樹脂を流し込み、これを固化させて蛍光体を含有する蛍光体層を形成した構造が一般的である。   As a structure of such an LED lamp, an LED chip is arranged in a cup shape such as a surface mount type (SMD) or a shell type, and a transparent resin mixed with a phosphor emitting a desired color is poured, and this is used. A structure in which a phosphor layer containing a phosphor is formed by solidification is generally used.

ところで、一般照明用の発光装置に求められている特性として、高効率性に加え、演色性と呼ばれる色の見え方が重視されている。演色性は、太陽光、白熱灯に近い白色光を基準光として、その基準光の色彩を忠実に再現しているかを評価したものである。   By the way, as a characteristic required for a light-emitting device for general illumination, in addition to high efficiency, a color appearance called color rendering is emphasized. The color rendering is an evaluation of whether the color of the reference light is faithfully reproduced using sunlight or white light close to an incandescent lamp as the reference light.

現在主流となっている白色ＬＥＤは上記（２）の方式であるが、この方式では、青色光及びその補色関係にある黄色光の成分が多くなるので、赤み成分が不足することとなり、演色性が十分ではない。演色性を向上させるために、黄色発光の蛍光体に加えて、窒化物系や硫化物系などの赤色発光の蛍光体を配合することが行われている。しかし、赤色蛍光体を使用するとＬＥＤランプの発光効率が大幅に下がるという問題を抱えている。すなわち、演色性が良く、かつ、効率の良い白色光を得ることが困難である。   The white LED currently in the mainstream is the method of (2) above. However, in this method, the amount of blue light and yellow light components complementary to each other increases, so the redness component is insufficient and the color rendering property is reduced. Is not enough. In order to improve color rendering properties, in addition to a yellow light emitting phosphor, a red light emitting phosphor such as a nitride or sulfide is compounded. However, when a red phosphor is used, there is a problem that the luminous efficiency of the LED lamp is significantly lowered. That is, it is difficult to obtain white light with good color rendering properties and high efficiency.

そこで、ＬＥＤランプの発光効率を低下させずに、赤み成分を補って演色性を向上させる対策として、赤色蛍光体ではなく赤色ＬＥＤチップを用いることも提案されている（例えば特許文献２）。
特開２００１−１４８５１６公報 特開２００２−５７３７６公報 Therefore, as a countermeasure for improving the color rendering by supplementing the reddish component without reducing the luminous efficiency of the LED lamp, it has been proposed to use a red LED chip instead of a red phosphor (for example, Patent Document 2).
JP 2001-148516 A JP 2002-57376 A

しかし、青色と赤色というようなそれぞれ異なる色を発する２つのＬＥＤチップを、例えば同一基板に並べて配設するなど、ＬＥＤランプの光の取り出し方向に対して垂直な同一面上で離間させて配設すると、色むらが生じやすく、均一な白色光を得ることが難しい。   However, two LED chips that emit different colors such as blue and red are arranged on the same substrate, for example, arranged side by side on the same plane perpendicular to the light extraction direction of the LED lamp. Then, uneven color is likely to occur, and it is difficult to obtain uniform white light.

本発明はこのような状況を考慮してなされたもので、発光効率の低下を抑制しつつ、色むらの発生を抑え、演色性のよい発光装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in consideration of such a situation, and an object of the present invention is to provide a light-emitting device with good color rendering properties by suppressing the occurrence of color unevenness while suppressing a decrease in luminous efficiency.

請求項１記載の発光装置は、基体と；前記基体に対向して配設された透光板と；前記透光板側に配置され、可視光を放射する第１の発光素子と；前記基体側に配置され、前記第１の発光素子とは異なる波長の可視光を放射する第２の発光素子と；前記第１又は第２の発光素子を覆うように形成され、前記第１又は第２の発光素子から放射された光により励起されて可視光を発する蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂層と；を具備することを特徴としている。   The light-emitting device according to claim 1, a base; a translucent plate disposed to face the base; a first light-emitting element that is disposed on the translucent plate side and emits visible light; and the base A second light emitting element disposed on the side and emitting visible light having a wavelength different from that of the first light emitting element; and formed to cover the first or second light emitting element, and the first or second light emitting element And a phosphor-containing resin layer containing a phosphor that emits visible light when excited by light emitted from the light emitting element.

請求項２記載の発光装置は、請求項１記載の発光装置において、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子とは、正対し、光の取り出し方向に互いに離間して配設されていることを特徴としている。   The light emitting device according to claim 2 is the light emitting device according to claim 1, wherein the first light emitting element and the second light emitting element face each other and are spaced apart from each other in the light extraction direction. It is characterized by being.

請求項３記載の発光装置は、請求項１乃至３いずれか１項記載の発光装置において、光を放射する面を互いに対向させ、間に前記蛍光体を介在させて配設されていることを特徴としている。   The light-emitting device according to claim 3 is the light-emitting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the light-emitting surfaces are arranged to face each other and the phosphor is interposed therebetween. It is a feature.

請求項４記載の発光装置は、請求項１乃至３いずれか１項記載の発光装置において、前記第１の発光素子は青色光を放射する青色発光素子であり、前記第２の発光素子は赤色光を放射する赤色発光素子であることを特徴としている。すなわち、請求項１乃至３いずれか１項記載の発光装置において、光の取り出し方向に対して、手前側には青色発光素子が配設され、奥側には赤色発光素子が配設されていることを特徴としている。   The light-emitting device according to claim 4 is the light-emitting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the first light-emitting element is a blue light-emitting element that emits blue light, and the second light-emitting element is red. It is a red light emitting element that emits light. That is, in the light emitting device according to any one of claims 1 to 3, a blue light emitting element is disposed on the front side and a red light emitting element is disposed on the back side with respect to the light extraction direction. It is characterized by that.

本発明において、用語の定義および技術的意味は、特に指定しない限り以下の通りである。   In the present invention, definitions and technical meanings of terms are as follows unless otherwise specified.

基体は、例えば回路パターンやリード端子のような配線部を有する基板と、この基板上に設けられ外部に開口した凹部を有するフレームとから構成されるものである。この凹部内に発光素子が配置され実装される。なお、基体は、フレームを使用せずに基板上に直接凹部を形成したものであってもよい。   The base is composed of a substrate having a wiring portion such as a circuit pattern or a lead terminal, and a frame having a recess provided on the substrate and opened to the outside. A light emitting element is disposed and mounted in the recess. The base may be one in which a recess is formed directly on the substrate without using a frame.

発光素子は、可視光を放射するもので、例えば、ＬＥＤチップなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。青色光を放射する青色発光素子や、緑色光を放射する緑色発光素子のように、蛍光体を励起して、それより長波長の可視光に変換させることが可能な発光素子であってもよいし、赤色光を放射する赤色発光素子のように、蛍光体を励起させない発光素子であってもよい。   The light emitting element emits visible light and includes, for example, an LED chip, but is not limited thereto. It may be a light emitting element that can excite a phosphor and convert it into visible light having a longer wavelength, such as a blue light emitting element that emits blue light or a green light emitting element that emits green light. However, it may be a light emitting element that does not excite the phosphor, such as a red light emitting element that emits red light.

蛍光体は、発光素子から放射された光により励起されて可視光を発し、この蛍光体から発せられる可視光と、発光素子から放射される光との混色によって、あるいは蛍光体から発せられる可視光または可視光自体の混色によって、発光装置として所望の発光色を得るものである。蛍光体の種類は特に限定されるものではなく、目的とする発光色や発光素子から放射される光等に応じて適宜に選択される。   The phosphor is excited by the light emitted from the light emitting element to emit visible light, and the visible light emitted from the phosphor by the color mixture of the visible light emitted from the phosphor and the light emitted from the light emitting element. Alternatively, a desired light emitting color is obtained as a light emitting device by mixing visible light itself. The type of the phosphor is not particularly limited, and is appropriately selected according to the intended emission color, light emitted from the light emitting element, and the like.

本発明において、互いに異なる波長の可視光を放射する２種類の発光素子と、１種類以上の蛍光体とが用いられる。   In the present invention, two types of light emitting elements that emit visible light having different wavelengths and one or more types of phosphors are used.

２種類の発光素子のうちの一方としては、青色光を放射する青色発光素子が用いられる。青色発光素子としては、例えば、波長４２０ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲に発光のピークを有する青色ＬＥＤチップが用いられる。   As one of the two types of light emitting elements, a blue light emitting element that emits blue light is used. As the blue light emitting element, for example, a blue LED chip having a light emission peak in a wavelength range of 420 nm to 480 nm is used.

青色発光素子と共に用いられる他方の発光素子としては、例えば赤色光を放射する赤色発光素子が挙げられる。赤色発光素子としては、例えば、波長６１０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲に発光のピークを有する赤色ＬＥＤチップが用いられる。この場合、蛍光体として、波長４９０ｎｍ〜５１０ｎｍの範囲に発光のピークを有する緑色蛍光体や波長５３０ｎｍ〜５８０ｎｍの範囲に発光のピークを有する黄色蛍光体などが用いられる。   Examples of the other light emitting element used together with the blue light emitting element include a red light emitting element that emits red light. As the red light emitting element, for example, a red LED chip having a light emission peak in a wavelength range of 610 nm to 700 nm is used. In this case, as the phosphor, a green phosphor having an emission peak in the wavelength range of 490 nm to 510 nm, a yellow phosphor having an emission peak in the wavelength range of 530 nm to 580 nm, or the like is used.

青色発光素子と共に用いられる他方の発光素子としては、緑色光を放射する緑色発光素子を用いてもよい。緑色発光素子としては、例えば、波長４９０ｎｍ以上５４０ｎｍ未満の範囲に発光のピークを有する緑色ＬＥＤチップが用いられる。この場合、蛍光体として、波長５９０ｎｍ〜６１０ｎｍの範囲に発光のピークを有する橙色蛍光体や波長６２０ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲に発光のピークを有する赤色蛍光体などが用いられる。   As the other light-emitting element used together with the blue light-emitting element, a green light-emitting element that emits green light may be used. As the green light emitting element, for example, a green LED chip having a light emission peak in a wavelength range of 490 nm or more and less than 540 nm is used. In this case, an orange phosphor having an emission peak in the wavelength range of 590 nm to 610 nm, a red phosphor having an emission peak in the wavelength range of 620 nm to 670 nm, or the like is used as the phosphor.

請求項２に記載の発光装置において、第１の発光素子と第２の発光素子とは、正対している。正対とは、まっすぐ対向していることをいうが、発光素子の中心同士が完全に重なり合うほどまっすぐ対向している必要はなく、多少ずれていてもよい。   The light emitting device according to claim 2, wherein the first light emitting element and the second light emitting element face each other. The term “facing” means that they face each other straight, but it is not necessary that they face each other so that the centers of the light emitting elements completely overlap each other, and they may be slightly shifted.

上記１種類以上の蛍光体の透明樹脂に対する配合割合は、発光装置からの発光の平均演色評価数Ｒａが高く、かつ高い発光効率が得られるように調整される。   The blending ratio of the one or more phosphors to the transparent resin is adjusted so that the average color rendering index Ra of light emission from the light emitting device is high and high light emission efficiency is obtained.

蛍光体を含む蛍光体層は、前記１種類または２種類の蛍光体を、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂のような透明樹脂に加えて混合・分散させた層として形成される。発光素子の外側を覆うように形成することができるが、発光素子を直接覆うようにして透明樹脂層を形成し、その上に前記した１種類または２種類の蛍光体を含む層を設けることも可能である。   The phosphor layer containing the phosphor is formed as a layer in which the one or two phosphors are mixed and dispersed in addition to a transparent resin such as a silicone resin or an epoxy resin. Although it can be formed so as to cover the outside of the light emitting element, a transparent resin layer is formed so as to directly cover the light emitting element, and a layer containing one or two kinds of phosphors may be provided thereon. Is possible.

そして、２種類の発光素子は、光の取り出し側からみて、手前側と奥側とに、離間して配設されている。青色発光素子は、手前側と奥側のいずれに配置することもできるが、手前側に配置したほうが好ましい。   The two types of light-emitting elements are disposed apart from each other on the near side and the far side as viewed from the light extraction side. The blue light emitting element can be arranged on either the near side or the far side, but is preferably arranged on the near side.

請求項１記載の発明によれば、互いに異なる波長の可視光を放射する２種類の発光素子を用いているので、発光効率の低下を抑制しつつ、演色性のよい発光装置を提供することができる。それと共に、これらの発光素子を凹部内の底面側と透光板側にそれぞれ配置しているので、光の取り出し方向に沿って離間して対向させて配置することが可能となる。   According to the first aspect of the present invention, since two types of light emitting elements that emit visible light having different wavelengths are used, it is possible to provide a light emitting device with good color rendering while suppressing a decrease in light emission efficiency. it can. At the same time, since these light emitting elements are respectively arranged on the bottom surface side and the light transmitting plate side in the recess, it is possible to dispose them facing each other along the light extraction direction.

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子とは、正対し、光の取り出し方向に互いに離間して配設されているので、光の取り出し効率を向上させつつ、色むらを低減することができる。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the first light emitting element and the second light emitting element face each other and are spaced apart from each other in the light extraction direction. Therefore, color unevenness can be reduced while improving the light extraction efficiency.

請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明において、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子とを、光を放射する面を互いに対向させ、間に前記蛍光体を介在させて配設しているので、色むらが生じにくくなる。これにより、発光効率の低下を抑制しつつ、色むらの発生を抑え、演色性のよい発光装置を提供することができる。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the first light emitting element and the second light emitting element are arranged such that light emitting surfaces are opposed to each other, and the fluorescent light is interposed therebetween. Since the body is interposed, uneven color is less likely to occur. As a result, it is possible to provide a light emitting device with good color rendering properties by suppressing the occurrence of color unevenness while suppressing a decrease in light emission efficiency.

請求項４記載の発明によれば、請求項１乃至３いずれか１項記載の発明において、光の取り出し方向に対して、手前側には青色発光素子を、奥側には赤色発光素子を配設しているので、発光効率の低下を抑制しつつ、色むらの発生を抑え、演色性のよい発光装置を提供することができる。   According to the invention described in claim 4, in the invention described in any one of claims 1 to 3, the blue light emitting element is arranged on the front side and the red light emitting element is arranged on the back side with respect to the light extraction direction. Therefore, it is possible to provide a light-emitting device with excellent color rendering properties by suppressing the occurrence of color unevenness while suppressing a decrease in light emission efficiency.

すなわち、本発明によれば、１種類の発光素子のみを使う場合に比べて発光効率を向上させつつ、異なる２色の発光素子を用いる場合に生じやすい色むらの発生を抑え、演色性を向上させることが可能な発光装置を提供することができる。   That is, according to the present invention, while improving the light emission efficiency as compared with the case of using only one type of light emitting element, the occurrence of color unevenness that tends to occur when using light emitting elements of two different colors is suppressed, and the color rendering is improved. It is possible to provide a light emitting device that can be used.

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。なお、複数の図面中、同一または相当する部分には同一の符号を付している。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds in several drawing.

図１は、本発明の発光装置をＬＥＤランプに適用した一実施形態の構成を示す断面図である。図１において、符号Ｌで示す矢印は、ＬＥＤランプ１の光の取り出し方向を示している。図２は、図１に示すＬＥＤランプを光の取り出し側から見た平面図である。図３は、図１に示すＬＥＤランプ１の複数個を、例えば一平面上に３行３列のマトリックス状に配置したＬＥＤモジュールの一例を示す平面図、図４は、図３のＡ−Ａ’線断面図である。なお、ＬＥＤジュールは、複数個のＬＥＤランプ１を１列状に配置して形成してもよく、さらにＬＥＤランプ１は単数でもよい。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an embodiment in which a light emitting device of the present invention is applied to an LED lamp. In FIG. 1, an arrow indicated by a symbol L indicates a light extraction direction of the LED lamp 1. FIG. 2 is a plan view of the LED lamp shown in FIG. 1 as viewed from the light extraction side. 3 is a plan view showing an example of an LED module in which a plurality of LED lamps 1 shown in FIG. 1 are arranged in a matrix of 3 rows and 3 columns on one plane, for example. FIG. 4 is a plan view of FIG. FIG. The LED module may be formed by arranging a plurality of LED lamps 1 in a line, and the LED lamp 1 may be singular.

図１に示すようにＬＥＤランプ１は、互いに異なる波長域の可視光を放射する発光素子として、青色発光タイプのＬＥＤチップ（青色ＬＥＤチップ）２と、赤色発光タイプのＬＥＤチップ（赤色ＬＥＤチップ）３とを有している。図１及び図２に示すように、青色ＬＥＤチップ２と赤色ＬＥＤチップ３とは、正対し、光の取り出し方向に互いに離間して配設されている。   As shown in FIG. 1, an LED lamp 1 includes a blue light emitting type LED chip (blue LED chip) 2 and a red light emitting type LED chip (red LED chip) as light emitting elements that emit visible light in different wavelength ranges. 3. As shown in FIGS. 1 and 2, the blue LED chip 2 and the red LED chip 3 face each other and are spaced apart from each other in the light extraction direction.

また、図１に示すようにＬＥＤランプ１は、表面に凹部４を備えた基体５を有している。凹部４の開口端には、ＬＥＤランプ１からの光が取り出される面を構成する透光板６が配設され、凹部４の開口部は透光板６によって覆われている。基体５は、例えば、基板７上に電気絶縁層８、回路パターン９及びフレーム１０が順に設けられた構造を有し、凹部４はフレーム１０に形成されている。凹部４を有するフレーム１０は、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）などの合成樹脂から構成されている。   As shown in FIG. 1, the LED lamp 1 has a base 5 having a recess 4 on the surface. A translucent plate 6 that constitutes a surface from which light from the LED lamp 1 is extracted is disposed at the opening end of the recess 4, and the opening of the recess 4 is covered with the translucent plate 6. The base 5 has, for example, a structure in which an electrical insulating layer 8, a circuit pattern 9, and a frame 10 are sequentially provided on a substrate 7, and the recess 4 is formed in the frame 10. The frame 10 having the recesses 4 is made of a synthetic resin such as PBT (polybutylene terephthalate), PPA (polyphthalamide), or PC (polycarbonate).

凹部４は、その底面から開口部側に向かって広がった形状であり、その開口端が、例えば直径２．５〜３．５ｍｍ程度の円形とされている。この凹部４の深さ（開口端から底面までの距離）は、例えば０．５〜１．５ｍｍとされている。このように凹部４の大きさを設定することにより、必要かつ十分な量の蛍光体を確保することができるので、色温度の調整（特に、低い色温度の調整）がし易いうえに高い発光効率を得ることができる。   The concave portion 4 has a shape that widens from the bottom surface toward the opening side, and the opening end thereof has a circular shape with a diameter of, for example, about 2.5 to 3.5 mm. The depth of the concave portion 4 (distance from the opening end to the bottom surface) is, for example, 0.5 to 1.5 mm. By setting the size of the concave portion 4 in this way, a necessary and sufficient amount of phosphor can be secured, so that it is easy to adjust the color temperature (particularly, the low color temperature) and high light emission. Efficiency can be obtained.

このような凹部４内の底面及び内壁面には、ＬＥＤチップ２、３や蛍光体から発せられた可視光を反射する反射層が形成されている（図示せず）。これにより、凹部４内で発せられる光を効果的に取り出すことができる。   On the bottom surface and the inner wall surface in the concave portion 4, a reflective layer that reflects visible light emitted from the LED chips 2 and 3 and the phosphor is formed (not shown). Thereby, the light emitted in the recessed part 4 can be taken out effectively.

凹部４内には、青色ＬＥＤチップ２及び赤色ＬＥＤチップ３が配置され、収容されている。そして、青色ＬＥＤチップ２及び赤色ＬＥＤチップ３が収容された凹部４内には、青色ＬＥＤチップ２から放射された光の一部を吸収して励起されて可視光を発する蛍光体を透明樹脂に混合し分散させた蛍光体含有樹脂が塗布・充填されている。青色ＬＥＤチップ２及び赤色ＬＥＤチップ３はこのような蛍光体含有樹脂層１１により覆われている。透明樹脂としては、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などが用いられる。   In the recess 4, the blue LED chip 2 and the red LED chip 3 are disposed and accommodated. And in the recessed part 4 in which the blue LED chip 2 and the red LED chip 3 were accommodated, the fluorescent substance which absorbs a part of light emitted from the blue LED chip 2 and is excited and emits visible light is made into a transparent resin. The phosphor-containing resin mixed and dispersed is applied and filled. The blue LED chip 2 and the red LED chip 3 are covered with such a phosphor-containing resin layer 11. As the transparent resin, for example, a silicone resin or an epoxy resin is used.

透光板６は、全光線透過率が７０％以上であることが好ましい。全光線透過率が７０％未満だと、発光装置として十分な光を取り出すことが困難になる。透光板としては、アクリル樹脂性などの硬質な平板を用いることができるが、透光性アルミナなどにより構成してもよい。この透光板６に、第１の発光素子としての青色ＬＥＤチップ２を接続するための、陰極側と陽極側の回路パターン９が例えば、ＣｕとＮｉの合金やＡｕなどにより形成されている。この回路パターン９は、光の取り出しの妨げとならないようにするため、例えば１０μｍ〜５０μｍ程度の細さの線状に形成される。ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの透明な導電体で構成してもよい。   The translucent plate 6 preferably has a total light transmittance of 70% or more. If the total light transmittance is less than 70%, it is difficult to extract sufficient light as the light emitting device. As the light-transmitting plate, a hard flat plate such as acrylic resin can be used, but it may be made of light-transmitting alumina. A cathode-side and anode-side circuit pattern 9 for connecting the blue LED chip 2 as the first light emitting element to the light transmitting plate 6 is formed of, for example, an alloy of Cu and Ni, Au, or the like. The circuit pattern 9 is formed in a linear shape with a thickness of about 10 μm to 50 μm, for example, so as not to hinder light extraction. You may comprise with transparent conductors, such as ITO (Indium Tin Oxide).

基板７は、例えば放熱性と剛性を有するアルミニウム（Ａｌ）やニッケル（Ｎｉ）、ガラスエポキシなどの平板から成り、その上に電気絶縁層８を介して、第２の発光素子としての赤色ＬＥＤチップ３を接続するための陰極側と陽極側の回路パターン９が、例えばＣｕとＮｉの合金やＡｕなどの導体により、それぞれ形成されている。   The substrate 7 is made of, for example, a flat plate made of aluminum (Al), nickel (Ni), glass epoxy or the like having heat dissipation and rigidity, and a red LED chip as a second light emitting element via an electric insulating layer 8 thereon. A circuit pattern 9 on the cathode side and the anode side for connecting 3 is formed by a conductor such as an alloy of Cu and Ni or Au, for example.

青色ＬＥＤチップ２は、透光板６の凹部４側の面に接着材１２により固定され、陰極側と陽極側のそれぞれの電極側の回路パターン９に、金線などのボンディングワイヤ１３を介して電気的に接続されている。赤色ＬＥＤチップ３は、基板７の凹部４側の面に接着材１２により固定され、陰極側と陽極側のそれぞれの電極側の回路パターン９に、金線などのボンディングワイヤ１３を介して電気的に接続されている。青色ＬＥＤチップ２の電極接続構造としては、フリップチップ接続構造を適用することもできる。赤色ＬＥＤチップ３の接続についても同様である。回路パターン９は、上記したように青色ＬＥＤチップ２用が透光板６に、赤色ＬＥＤチップ３用が基板７に、それぞれ別個に形成されているが、青色ＬＥＤチップ２と赤色ＬＥＤチップ３とを同時に発光できるように構成されている。   The blue LED chip 2 is fixed to the surface of the translucent plate 6 on the concave portion 4 side by an adhesive 12 and is bonded to the circuit pattern 9 on each of the cathode side and the anode side via a bonding wire 13 such as a gold wire. Electrically connected. The red LED chip 3 is fixed to the surface of the substrate 7 on the concave portion 4 side by an adhesive 12 and is electrically connected to the circuit pattern 9 on each of the cathode side and the anode side via a bonding wire 13 such as a gold wire. It is connected to the. As an electrode connection structure of the blue LED chip 2, a flip chip connection structure can also be applied. The same applies to the connection of the red LED chip 3. As described above, the circuit pattern 9 is formed separately for the blue LED chip 2 on the translucent plate 6 and for the red LED chip 3 on the substrate 7, respectively, but the blue LED chip 2 and the red LED chip 3 Are configured to emit light simultaneously.

発光素子として、青色ＬＥＤチップと赤色ＬＥＤチップとの２種類を用いる場合には、蛍光体として、黄色光を発する黄色蛍光体を用いることで白色光を得ることができるが、緑色光を発する緑色蛍光体も用いるとよい。そうすることで、発光効率の低下を抑制しつつ演色性を高めることができる。   When two types of blue LED chip and red LED chip are used as the light emitting element, white light can be obtained by using a yellow phosphor that emits yellow light as a phosphor, but green that emits green light. A phosphor may also be used. By doing so, it is possible to improve color rendering while suppressing a decrease in luminous efficiency.

緑色蛍光体としては、例えば、（ＡＥｘ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｎ，Ｏ）１６：Ｅｕ蛍光体等のサイアロン蛍光体（ＡＥは、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａなどのアルカリ土類元素を示す。）、ＲＥ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光体（ＲＥは、Ｙ、ＧｄおよびＬａから選ばれる少なくとも1種を示す。）などのＹＡＧ蛍光体、（Ｃａｘ，Ｃｅｙ）Ｓｃｚ（ＳｉｎＧｅｍ）Ｏ１２蛍光体（ただし３≧ｘ，ｙ，ｚ，ｎ，ｍ≧０）、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）ＳｉＯ４：ＥｕｘＣｅｙ蛍光体（ただし１≧ｘ，ｙ≧０、１≧ｘｙ≧０）等の珪酸塩蛍光体が用いられる。 Examples of the green phosphor include sialon phosphors such as (AE x (Si, Al) 12 (N, O) 16 : Eu phosphor (AE represents an alkaline earth element such as Sr, Ba, and Ca). ), RE 3 (Al, Ga ) 5 O 12:. Ce phosphor (RE is, Y, indicating at least one selected from Gd and La) YAG phosphor, such as, (Ca x, Ce y) Sc z (Si n Ge m) O 12 phosphor (where 3 ≧ x, y, z, n, m ≧ 0), (Sr, Ba, Ca) SiO 4: Eu x Ce y phosphor (where 1 ≧ x, y Silicate phosphors such as ≧ 0, 1 ≧ xy ≧ 0) are used.

黄色蛍光体としては、例えばＲＥ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光体（ＲＥはＹ、ＧｄおよびＬａから選ばれる少なくとも１種を示す。）等のＹＡＧ蛍光体、ＡＥ２ＳｉＯ４：Ｅｕ蛍光体（ＡＥはＳｒ、Ｂａ、Ｃａ等のアルカリ土類元素である。）等の珪酸塩蛍光体、ｎ−ＵＶＬＥＤＢＧＲ、窒化物蛍光体、酸窒化物蛍光体等が用いられる。 Examples of yellow phosphors include YAG phosphors such as RE 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce phosphor (RE represents at least one selected from Y, Gd and La), AE 2 SiO 4 : Silicate phosphors such as Eu phosphor (AE is an alkaline earth element such as Sr, Ba and Ca), n-UVLEDBGR, nitride phosphor, oxynitride phosphor and the like are used.

図５は、本実施形態のＬＥＤランプ１の製造方法を概略的に示す図である。図５に示すように、本実施形態のＬＥＤランプ１は、次のようにして製造される。まず、透光板６に青色ＬＥＤチップ２を実装したものと、基体５の凹部４底面に赤色ＬＥＤチップ３が実装されたものをそれぞれ用意する。一方、上記蛍光体をシリコーン樹脂中に所定の配合比で混合し、分散させる。次に、こうして得られた蛍光体含有シリコーン樹脂を、ディスペンサで、赤色ＬＥＤチップ３が実装された凹部４内に充填した後、シリコーン樹脂を硬化させて蛍光体含有樹脂層１１を形成する（図５下側参照）。次に、蛍光体含有樹脂層１１が形成された凹部４の開口部を覆うように、そして、青色ＬＥＤチップ２と赤色ＬＥＤ３チップとが正対するように、青色ＬＥＤチップ２が搭載された透光板６と基体５とを対向させて、透光板６を基体５上に積層し、固定する。このようにして、図１に模式的に示す構成を有するＬＥＤランプが作成される。   FIG. 5 is a view schematically showing a method for manufacturing the LED lamp 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 5, the LED lamp 1 of this embodiment is manufactured as follows. First, a substrate in which the blue LED chip 2 is mounted on the translucent plate 6 and a substrate in which the red LED chip 3 is mounted on the bottom surface of the recess 4 of the base 5 are prepared. On the other hand, the phosphor is mixed and dispersed in a silicone resin at a predetermined blending ratio. Next, the phosphor-containing silicone resin thus obtained is filled into the recess 4 in which the red LED chip 3 is mounted with a dispenser, and then the silicone resin is cured to form the phosphor-containing resin layer 11 (FIG. 5 lower side). Next, the translucent light mounted with the blue LED chip 2 so as to cover the opening of the recess 4 in which the phosphor-containing resin layer 11 is formed and so that the blue LED chip 2 and the red LED 3 chip face each other. The translucent plate 6 is laminated on the base 5 and fixed so that the plate 6 and the base 5 face each other. In this manner, an LED lamp having the configuration schematically shown in FIG. 1 is produced.

本実施形態のＬＥＤランプ１では、印加された電気エネルギーが青色ＬＥＤチップ２で主波長が４２０〜４８０ｎｍ（例えば４６０ｎｍ）の青色光に変換されて放射される。放射された青色光は、蛍光体含有樹脂層１１中に含有された蛍光体により、より長波長の光に変換される。また、印加された電気エネルギーが赤色ＬＥＤチップ３で主波長が６００〜７００ｎｍ（例えば６３０ｎｍ）の赤色光に変換されて放射される。そして、青色ＬＥＤチップ２から放射される青色光と、赤色ＬＥＤチップ３から放射される赤色光と、上記蛍光体の発光色とが交じり合った色である白色光（混色光）が、透光板６を透過してＬＥＤランプ１から放出される。   In the LED lamp 1 of this embodiment, the applied electric energy is converted into blue light having a dominant wavelength of 420 to 480 nm (for example, 460 nm) by the blue LED chip 2 and emitted. The emitted blue light is converted into light having a longer wavelength by the phosphor contained in the phosphor-containing resin layer 11. The applied electrical energy is converted into red light having a dominant wavelength of 600 to 700 nm (for example, 630 nm) by the red LED chip 3 and emitted. Then, the blue light emitted from the blue LED chip 2, the red light emitted from the red LED chip 3, and white light (mixed light), which is a color in which the emission color of the phosphor is mixed, is transmitted. The light passes through the plate 6 and is emitted from the LED lamp 1.

そして、青色ＬＥＤチップ２と赤色ＬＥＤチップ３とは、正対している。青色ＬＥＤチップ２と赤色ＬＥＤチップ３とは、互いに対向し離間して配置された２つの異なる基板（透光板６および基板７）にそれぞれ配置されているから、光の取り出し方向に互いに離間して配設されている。すなわち、ＬＥＤランプ１の光の取り出し方向に対して重なるように両ＬＥＤチップが配置されているので、同一基板上に並べて配置されている場合に生じるような色むらは生じにくい。なお、完全に正対している必要はなく、多少ずれていてもよい。   The blue LED chip 2 and the red LED chip 3 face each other. Since the blue LED chip 2 and the red LED chip 3 are respectively arranged on two different substrates (the light transmitting plate 6 and the substrate 7) arranged opposite to each other and separated from each other, they are separated from each other in the light extraction direction. Arranged. That is, since both LED chips are arranged so as to overlap with the light extraction direction of the LED lamp 1, the color unevenness that occurs when the LED chips are arranged side by side on the same substrate is unlikely to occur. In addition, it is not necessary to face completely, and it may shift | deviate a little.

また、青色ＬＥＤチップ２及び赤色ＬＥＤチップ３は、それぞれ、開口端または底面のほぼ中央に配置されている。このように、配置することで、ＬＥＤチップからの光がほぼ均等に放射され取り出されるので、色むらを低減することができる。   Further, the blue LED chip 2 and the red LED chip 3 are respectively disposed at substantially the center of the opening end or the bottom surface. By arranging in this way, the light from the LED chip is emitted almost uniformly and extracted, so that color unevenness can be reduced.

また、青色ＬＥＤチップ２は、ＬＥＤランプ１の光の取り出し側から見て手前側（図１に示す上側）に配設され、赤色ＬＥＤチップ３は、奥側（図１に示す下側）に配設されている。この場合において、青色ＬＥＤチップ２は、青色光が放射される面を手前側に向けて配設することもできるが、奥側に向けたほうが好ましい。そうすることにより、青色ＬＥＤチップ２からの青色光は、より確実に凹部４内の蛍光体含有樹脂層１１に向けて放射されるから、上記蛍光体を励起させることができる。蛍光体間の隙間を通った青色光、蛍光体により発せられた可視光、および、赤色ＬＥＤチップ３から放射された赤色光は、凹部４の底面側又は内壁面に反射されて凹部４の開口部側から放出されるので、より好ましく混色された白色光が得られる。   The blue LED chip 2 is arranged on the front side (upper side shown in FIG. 1) when viewed from the light extraction side of the LED lamp 1, and the red LED chip 3 is placed on the back side (lower side shown in FIG. 1). It is arranged. In this case, the blue LED chip 2 can be disposed with the surface from which the blue light is emitted directed toward the front side, but is preferably directed toward the back side. By doing so, since the blue light from the blue LED chip 2 is more reliably emitted toward the phosphor-containing resin layer 11 in the recess 4, the phosphor can be excited. The blue light passing through the gaps between the phosphors, the visible light emitted by the phosphors, and the red light emitted from the red LED chip 3 are reflected on the bottom surface side or the inner wall surface of the recesses 4 to open the recesses 4. Since it is emitted from the part side, more preferably mixed white light is obtained.

なお、この場合、図６に示すように、蛍光体含有樹脂層１１は、青色ＬＥＤチップ２を覆うように、青色ＬＥＤチップ２の周辺に形成されていればよく、符号１５に示すように、凹部４内の青色ＬＥＤチップ２から遠い領域には、蛍光体を含有させなくて良い。そのような構成は、図５上部に示す段階で、透光板６側に蛍光体含有樹脂層１１を形成することで製造できる。その場合でも、凹部４内にはシリコーンなどの透明樹脂を充填したほうが好ましい。   In this case, as shown in FIG. 6, the phosphor-containing resin layer 11 only needs to be formed around the blue LED chip 2 so as to cover the blue LED chip 2. A region far from the blue LED chip 2 in the recess 4 need not contain a phosphor. Such a structure can be manufactured by forming the phosphor-containing resin layer 11 on the light transmitting plate 6 side at the stage shown in the upper part of FIG. Even in that case, it is preferable to fill the recess 4 with a transparent resin such as silicone.

なお、青色ＬＥＤチップ２を青色光が放射される面を手前側（透光板６側）に向けて配設する場合には、青色光が蛍光体含有樹脂層１１に含有された蛍光体に放射されにくくなる。たとえば図７に示すように、青色ＬＥＤチップ２を透光板６に固定するための接着材１２に、蛍光体１４を含有させるとよい。そうすることで、青色ＬＥＤチップ２から放射された青色光は、接着材１２に含有された蛍光体１４によって、より長波長の可視光に変換されるから、より好ましい混色光（白色光）を取り出すことができる。   In the case where the blue LED chip 2 is disposed with the surface from which the blue light is emitted facing toward the front side (translucent plate 6 side), the blue light is applied to the phosphor contained in the phosphor-containing resin layer 11. It becomes difficult to radiate. For example, as shown in FIG. 7, the phosphor 14 may be contained in the adhesive 12 for fixing the blue LED chip 2 to the light transmitting plate 6. By doing so, the blue light radiated from the blue LED chip 2 is converted into visible light having a longer wavelength by the phosphor 14 contained in the adhesive material 12, so that more preferable mixed color light (white light) is generated. It can be taken out.

本実施形態のＬＥＤランプ１は、上記のように構成されているので、本実施形態のＬＥＤランプ１によれば、発光効率の低下を抑制しつつ、色むらの発生を抑え、演色性のよい発光装置を提供することができる。   Since the LED lamp 1 of the present embodiment is configured as described above, according to the LED lamp 1 of the present embodiment, the occurrence of color unevenness is suppressed while the decrease in light emission efficiency is suppressed, and the color rendering property is good. A light-emitting device can be provided.

本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、構造や材質、各部材の配置等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and the structure, material, arrangement of each member, and the like can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記実施形態では、ＬＥＤランプ１の光の取り出し側から見たとき、手前側に青色ＬＥＤチップ２を、奥側に赤色ＬＥＤチップを配置したが、逆でもよい。その場合でも、両ＬＥＤチップは、光が放射される面を互いに対向させて配置すると良い。   For example, in the above embodiment, when viewed from the light extraction side of the LED lamp 1, the blue LED chip 2 is disposed on the front side and the red LED chip is disposed on the back side, but the reverse is also possible. Even in such a case, both LED chips may be arranged with their light emitting surfaces facing each other.

また、発光素子として、青色ＬＥＤチップと緑色発光タイプの緑色ＬＥＤチップとの２種類を用いることもできる。その場合には、蛍光体として、黄色光を発する黄色蛍光体を用いることで白色光を得ることができるが、緑色光を発する緑色蛍光体も用いるとよい。そうすることで、発光効率の低下を抑制しつつ演色性を高めることができる。   Two types of light emitting elements, a blue LED chip and a green light emitting type green LED chip, can also be used. In that case, white light can be obtained by using a yellow phosphor that emits yellow light as the phosphor, but a green phosphor that emits green light may also be used. By doing so, it is possible to improve color rendering while suppressing a decrease in luminous efficiency.

本発明の発光装置をＬＥＤランプに適用した実施形態の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of embodiment which applied the light-emitting device of this invention to the LED lamp. 図１に示すＬＥＤランプの要部を示す平面図である。It is a top view which shows the principal part of the LED lamp shown in FIG. 図１に示すＬＥＤランプを複数配置したＬＥＤモジュールの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the LED module which has arrange | positioned two or more LED lamps shown in FIG. 図２のＡ―Ａ´線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 2. 図１に示すＬＥＤランプの製造工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing process of the LED lamp shown in FIG. 図１に示すＬＥＤランプの他の構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of another structure of the LED lamp shown in FIG. 透光板に配設された青色ＬＥＤチップの近傍を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the vicinity of the blue LED chip arrange | positioned at the translucent board.

符号の説明Explanation of symbols

１…ＬＥＤランプ、２…青色ＬＥＤチップ、３…赤色ＬＥＤチップ、４…凹部、５…基体、６…透光板、７…基板、８…電気絶縁層、９…回路パターン、１０…フレーム、１１…蛍光体含有樹脂層、１２…接着材、１３…ボンディングワイヤ、２０…ＬＥＤモジュール。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... LED lamp, 2 ... Blue LED chip, 3 ... Red LED chip, 4 ... Recessed part, 5 ... Base | substrate, 6 ... Translucent board, 7 ... Substrate, 8 ... Electrical insulation layer, 9 ... Circuit pattern, 10 ... Frame, DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Phosphor containing resin layer, 12 ... Adhesive material, 13 ... Bonding wire, 20 ... LED module.

Claims (4)

基体と；
前記基体に対向して配設された透光板と；
前記透光板側に配置され、可視光を放射する第１の発光素子と；
前記基体側に配置され、前記第１の発光素子とは異なる波長の可視光を放射する第２の発光素子と；
前記第１及び第２の発光素子の少なくとも一方を覆うように形成され、前記第１又は第２の発光素子から放射された光により励起されて可視光を発する蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂層と；
を具備することを特徴とする発光装置。 A substrate;
A translucent plate disposed opposite the substrate;
A first light emitting element disposed on the light transmitting plate side and emitting visible light;
A second light emitting element disposed on the substrate side and emitting visible light having a wavelength different from that of the first light emitting element;
Phosphor-containing resin containing a phosphor that is formed so as to cover at least one of the first and second light-emitting elements and is excited by light emitted from the first or second light-emitting element to emit visible light With layers;
A light-emitting device comprising: 前記第１の発光素子と前記第２の発光素子とは、正対し、光の取り出し方向に互いに離間して配設されていることを特徴とする請求項１記載の発光装置。   2. The light emitting device according to claim 1, wherein the first light emitting element and the second light emitting element face each other and are spaced apart from each other in the light extraction direction. 前記第１の発光素子と前記第２の発光素子とは、光を放射する面を互いに対向させ、間に前記蛍光体を介在させて配設されていることを特徴とする請求項１又は２記載の発光装置。   3. The first light-emitting element and the second light-emitting element are arranged such that surfaces that emit light face each other and the phosphor is interposed therebetween. The light-emitting device of description. 前記第１の発光素子は青色光を放射する青色発光素子であり、前記第２の発光素子は赤色光を放射する赤色発光素子であることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の発光装置。   4. The first light emitting device is a blue light emitting device that emits blue light, and the second light emitting device is a red light emitting device that emits red light. Light-emitting device.
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