JP2015133451A - Light-emitting device, illumination light source, and luminaire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光装置ならびにこれを備える照明用光源および照明装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device, an illumination light source including the light emitting device, and an illumination device.
発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)等の半導体発光素子は、高効率で省スペースな光源として照明用途またはディスプレイ用途等の各種の照明装置に広く利用されている。 BACKGROUND Semiconductor light-emitting elements such as light emitting diodes (LEDs) are widely used in various lighting devices such as lighting applications and display applications as high-efficiency and space-saving light sources.
また、LEDは、発光によってLED自身から熱が発生し、これによりLEDの温度が上昇して光出力が低下するという特性を有している。つまり、LEDは、自身が発する熱によって、発光効率が低下する。このため、LEDモジュール(発光装置)の放熱対策は重要である。 Moreover, LED has the characteristic that heat | fever generate | occur | produces from LED itself by light emission, and this raises the temperature of LED and a light output falls. That is, the light emission efficiency of the LED decreases due to the heat generated by itself. For this reason, a heat dissipation measure for the LED module (light emitting device) is important.
特許文献1には、発熱量の多い半導体素子が導電性パターンを介して支持基板に熱を伝導する熱伝導通路が形成された半導体装置が開示されている。
LEDモジュールでは、例えば青色LEDチップと黄色蛍光体とによって白色光を放出するよう構成される。また、演色性を向上させるために、上記構成に加えて赤色LEDチップが用いられる場合もある。 The LED module is configured to emit white light by, for example, a blue LED chip and a yellow phosphor. In addition to the above configuration, a red LED chip may be used in order to improve color rendering.
しかしながら、青色LEDチップと赤色LEDチップとは、温度変化に対する光出力の低下の割合(温度特性)が異なるため、青色LEDチップと赤色LEDチップとを有するLEDモジュールでは、色ずれの問題が生じる。つまり、青色LEDチップおよび黄色蛍光体による白色光と、赤色LEDチップからの赤色光との組み合わせによって得られるLEDモジュールでは、発光色の変化が認識され易い。 However, since the blue LED chip and the red LED chip have different light output reduction rates (temperature characteristics) with respect to temperature changes, the LED module having the blue LED chip and the red LED chip has a problem of color misregistration. That is, in the LED module obtained by combining the white light by the blue LED chip and the yellow phosphor and the red light from the red LED chip, the change in the emission color is easily recognized.
本発明は、上記従来の課題を考慮し、演色性が向上され、かつ、色ずれが認識され難い発光装置等を提供することを目的とする。 In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a light emitting device or the like that has improved color rendering properties and that hardly recognizes color misregistration.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る発光装置は、基板と、前記基板に実装された第一発光素子および第二発光素子とを備え、前記第一発光素子は、前記第二発光素子よりも、温度上昇に対する光出力の低下の割合が小さく、前記基板は、前記第一発光素子および前記第二発光素子が実装された主面と、前記主面とは反対側の面であって、所定の部材が接触した状態で取り付けられる面である取付面とを有し、前記取付面の前記第一発光素子に対向する位置である第一位置、および、前記取付面の前記第二発光素子に対向する位置である第二位置の少なくとも一方には有底または無底の穴が形成されており、前記穴の前記取付面における開口の大きさは、前記基板を前記主面の方向から透視した場合において、前記穴の手前に位置する前記第一発光素子または前記第二発光素子を含む大きさであり、前記穴の、前記基板の厚み方向の長さは、前記基板の厚みの半分よりも大きい。 In order to achieve the above object, a light-emitting device according to one embodiment of the present invention includes a substrate, a first light-emitting element and a second light-emitting element mounted on the substrate, and the first light-emitting element includes the first light-emitting element. The ratio of decrease in light output with respect to temperature rise is smaller than that of the two light emitting elements, and the substrate has a main surface on which the first light emitting element and the second light emitting element are mounted and a surface opposite to the main surface. And a first surface that is a position facing the first light emitting element of the mounting surface, and the mounting surface is a surface that is mounted in a state where a predetermined member is in contact with the mounting surface. A bottomed or bottomless hole is formed in at least one of the second positions, which is a position facing the second light emitting element, and the size of the opening in the mounting surface of the hole is such that the substrate is positioned on the main surface. When seen through from the direction of Is the first light-emitting element or size including the second light-emitting element is, of the hole, in the thickness direction length of the substrate is greater than half the thickness of the substrate.
また、本発明の一態様に係る発光装置において、前記取付面における前記第二位置には前記穴が形成されており、かつ、前記穴の内部には前記基板よりも熱伝導率の高い熱伝導体が配置されているとしてもよい。 Further, in the light emitting device according to one aspect of the present invention, the hole is formed in the second position on the mounting surface, and the hole has a heat conductivity higher than that of the substrate. The body may be arranged.
また、本発明の一態様に係る発光装置において、前記熱伝導体の素材は、金属であるとしてもよい。 Moreover, the light-emitting device which concerns on 1 aspect of this invention WHEREIN: The raw material of the said heat conductor is good also as a metal.
また、本発明の一態様に係る発光装置において、前記穴は基板を貫通し、前記熱伝導体は、前記穴の前記主面側の開口から前記取付面側の開口までを埋めるように前記穴の内部に配置されているとしてもよい。 In the light-emitting device according to one embodiment of the present invention, the hole penetrates the substrate, and the heat conductor fills the hole from the opening on the main surface side to the opening on the mounting surface side. It is good also as arrange | positioning inside.
また、本発明の一態様に係る発光装置において、前記取付面における前記第一位置には前記穴が形成されており、前記取付面に前記所定の部材が取り付けられた場合において、前記穴の内面と前記所定の部材との間に空間が形成されるとしてもよい。 Further, in the light emitting device according to one aspect of the present invention, the hole is formed at the first position on the mounting surface, and the inner surface of the hole is formed when the predetermined member is mounted on the mounting surface. A space may be formed between the predetermined member and the predetermined member.
また、本発明の一態様に係る発光装置において、前記第一発光素子または前記第二発光素子は前記基板に複数実装されており、前記穴の前記取付面における開口の大きさは、前記基板を前記主面の方向から透視した場合において、前記穴の手前に位置する複数の前記第一発光素子または前記第二発光素子を含む大きさであるとしてもよい。 In the light-emitting device according to one embodiment of the present invention, a plurality of the first light-emitting elements or the second light-emitting elements are mounted on the substrate, and the size of the opening in the mounting surface of the hole is the same as that of the substrate. When seen through from the direction of the main surface, the size may include a plurality of the first light emitting elements or the second light emitting elements positioned in front of the holes.
また、本発明の一態様に係る発光装置において、前記第一発光素子は、青色LEDチップであり、前記第二発光素子は、赤色LEDチップであるとしてもよい。 In the light-emitting device according to one embodiment of the present invention, the first light-emitting element may be a blue LED chip, and the second light-emitting element may be a red LED chip.
また、本発明の一態様に係る発光装置において、前記第一発光素子は、第一容器と、前記第一容器内に実装された青色LEDチップとを有する表面実装型LED素子であり、前記第二発光素子は、第二容器と、前記第二容器内に実装された赤色LEDチップとを有する表面実装型LED素子であるとしてもよい。 In the light-emitting device according to an aspect of the present invention, the first light-emitting element is a surface-mounted LED element having a first container and a blue LED chip mounted in the first container. The two light emitting elements may be surface mounted LED elements having a second container and a red LED chip mounted in the second container.
また、本発明の一態様に係る照明用光源は、所定の部材である基台であって、前記発光装置が取り付けられる基台と、上記いずれかの態様に係る発光装置とを備える。 An illumination light source according to an aspect of the present invention includes a base that is a predetermined member, the base to which the light-emitting device is attached, and the light-emitting device according to any one of the above aspects.
また、本発明の一態様に係る照明装置は、所定の部材である基台であって、前記発光装置が取り付けられる基台と、上記いずれかの態様に係る発光装置とを備える。 An illumination device according to one embodiment of the present invention is a base that is a predetermined member, and includes a base to which the light-emitting device is attached and the light-emitting device according to any one of the above aspects.
本発明によれば、演色性が向上され、かつ、色ずれが認識され難い発光装置等を実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize a light emitting device or the like that has improved color rendering properties and that hardly recognizes color misregistration.
本願発明者らは、従来の発光装置に関し、以下の問題が生じることを見出した。 The inventors of the present application have found that the following problems occur with respect to the conventional light emitting device.
上述のように、例えば演色性の向上のために、青色LEDチップおよび赤色LEDチップのような温度特性が互いに異なる発光素子を備える発光装置では、色ずれの問題が生じる。 As described above, for example, in order to improve color rendering, a light emitting device including light emitting elements having different temperature characteristics such as a blue LED chip and a red LED chip has a problem of color misregistration.
図1は、青色LEDチップおよび赤色LEDチップの温度特性の違いを表すグラフである。なお、図1における縦軸は、青色LEDチップおよび赤色LEDチップのそれぞれについて、所定の温度(例えば25℃)における光出力(光束)を1とした場合の、相対的な光出力の値を示している。このことは、後述する図7、図9および図11についても適用される。 FIG. 1 is a graph showing a difference in temperature characteristics between a blue LED chip and a red LED chip. The vertical axis in FIG. 1 indicates the relative light output value when the light output (light flux) at a predetermined temperature (for example, 25 ° C.) is 1 for each of the blue LED chip and the red LED chip. ing. This also applies to FIGS. 7, 9 and 11 described later.
図1に示すように、青色LEDチップおよび赤色LEDチップはともに、ジャンクション温度(Tj)の上昇とともに、光出力も低下する。しかし、その低下の割合が青色LEDチップと赤色LEDとで異なる。 As shown in FIG. 1, in both the blue LED chip and the red LED chip, the light output decreases as the junction temperature (Tj) increases. However, the rate of decrease differs between the blue LED chip and the red LED.
具体的には、青色LEDチップは、赤色LEDチップよりも、温度上昇に対する光出力の低下の割合が小さい。つまり、簡単にいうと、青色LEDチップは赤色LEDチップよりも温度特性がよいと言える。 Specifically, the blue LED chip has a smaller rate of decrease in light output with respect to temperature rise than the red LED chip. In short, it can be said that the blue LED chip has better temperature characteristics than the red LED chip.
言い換えると、赤色LEDチップは、青色LEDチップよりも、温度上昇に対する光出力の低下の割合が大きい。つまり、簡単にいうと、赤色LEDチップは青色LEDチップよりも温度特性が悪いと言える。 In other words, the red LED chip has a higher rate of decrease in light output with respect to temperature rise than the blue LED chip. In short, it can be said that the red LED chip has worse temperature characteristics than the blue LED chip.
その結果、発光装置が点灯を開始して時間が経つにつれ、青色LEDチップと赤色LEDチップとの間の光出力の差が大きくなり、この光出力の差の変化(拡大)が、発光装置から放出される光における色ずれとして認識される。 As a result, the light output difference between the blue LED chip and the red LED chip increases as time passes after the light emitting device starts lighting, and the change (enlargement) in the light output difference is caused by the light emitting device. This is recognized as a color shift in the emitted light.
ここで、演色性の向上のために、発光装置において青色LEDチップと赤色LEDチップとを混在させるのではなく、青色LEDチップを封止する封止部材に、黄色蛍光体だけでなく赤色蛍光体を含ませることも考えられる。 Here, in order to improve color rendering, the blue LED chip and the red LED chip are not mixed in the light emitting device, but the sealing member for sealing the blue LED chip is not only a yellow phosphor but also a red phosphor. May be included.
しかしながら、この場合、発光装置から放出される光の発光波長域を、青色LEDチップと赤色LEDチップとを混在させた場合と比較すると、人間の視感度が最も高い555nm付近から離れた領域に多く現れる。 However, in this case, the emission wavelength range of the light emitted from the light emitting device is larger in a region far from the vicinity of 555 nm where human visibility is the highest compared with the case where a blue LED chip and a red LED chip are mixed. appear.
つまり、青色LEDチップを用いて白色光を放出する発光装置における演色性の向上の手法としては、視感度を考慮した場合、赤色蛍光体を用いる手法よりも、赤色LEDチップを用いる手法の方が好ましいと言える。 In other words, as a technique for improving color rendering in a light emitting device that emits white light using a blue LED chip, the technique using a red LED chip is more preferable than a technique using a red phosphor in consideration of visibility. It can be said that it is preferable.
また、青色LEDチップおよび赤色LEDチップいずれかについての放熱を、上記従来の技術のように、基板上の配線に担わせることも考えられるが、このような対策は、配線レイアウトの自由度についての制限にもなり得る。 In addition, it is conceivable to radiate heat for either the blue LED chip or the red LED chip to the wiring on the substrate as in the above conventional technique. It can be a limitation.
本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、本願発明者が鋭意検討した結果、演色性が向上され、かつ、色ずれが認識され難い発光装置についての着想を得た。 The present invention has been made on the basis of such knowledge, and as a result of intensive studies by the inventors of the present application, the idea of a light-emitting device that has improved color rendering and hardly recognizes color misregistration has been obtained.
以下、実施の形態に係る発光装置等について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する各実施の形態は、本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の各実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の各実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, a light-emitting device and the like according to embodiments will be described with reference to the drawings. Each embodiment described below shows one specific example of the present invention. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of components shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept of the present invention are described as optional constituent elements.
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。 Each figure is a schematic diagram and is not necessarily shown strictly. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the substantially same structure, and the overlapping description may be abbreviate | omitted or simplified.
(実施の形態1)
まず、実施の形態1について説明する。
(Embodiment 1)
First, the first embodiment will be described.
[発光装置]
以下、本発明の実施の形態1に係る発光装置1の構成について、図2〜図6を用いて説明する。
[Light emitting device]
Hereinafter, the configuration of the light-emitting
図2は、本発明の実施の形態1に係る発光装置1の外観斜視図である。
FIG. 2 is an external perspective view of the light-emitting
図3は、図2のA−A線における発光装置1の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
図2に示すように、発光装置1は、基板10と、基板10に実装された青色LEDチップ21および赤色LEDチップ22とを備える。青色LEDチップ21は第一発光素子の一例であり、赤色LEDチップ22は第二発光素子の一例である。
As shown in FIG. 2, the
本実施の形態では、基板10は、青色LEDチップ21および赤色LEDチップ22が実装された主面10aと、主面10aとは反対側の取付面10bとを有する。
In the present embodiment, the
取付面10bは、所定の部材が接触した状態で取り付けられる面である。例えば、照明装置の基台が、取付面10bと接触した状態で取付面10bに取り付けられる。これにより、発光装置1が照明装置に保持される。
The
また、取付面10bの青色LEDチップ21に対向する位置である第一位置、および、取付面10bの赤色LEDチップ22に対向する位置である第二位置の少なくとも一方に、有底また無底の穴が形成されている。
Further, at least one of a first position that is a position facing the
本実施の形態では、青色LEDチップ21に対向する第一位置に第一穴11が形成されており、かつ、赤色LEDチップ22に対向する第二位置に第二穴12が形成されている。第一穴11および第二穴12は、本実施の形態では有底の穴であり、第二穴12の内部には、熱伝導体18が配置されている。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、4つの青色LEDチップ21と、4つの赤色LEDチップ22とが基板10の主面10aに実装されている。
In the present embodiment, four
より詳細には、図2に示すように、Y軸方向に並ぶ2つの青色LEDチップ21が第一封止部材51によって封止され、Y軸方向に並ぶ2つの赤色LEDチップ22が第二封止部材52よって封止されている。つまり、2列の第一封止部材51および2列の第二封止部材52が、基板10の主面10aに形成されている。
More specifically, as shown in FIG. 2, two
第一封止部材51は、例えば、波長変換材として黄色蛍光体を含む樹脂で形成されており、青色LEDチップ21から放出される青色光は、第一封止部材51を通過することで白色光に変換される。
The
また、第二封止部材52は、例えば透明な樹脂で形成されており、赤色LEDチップ22から放出される赤色光は、実質的に波長変換(色変換)されることなく第二封止部材52から外部に放出される。
The
このように、複数の青色LEDチップ21と黄色蛍光体との組み合わせによって生成される白色光に、赤色LEDチップ22からの赤色光が加えられることで、発光装置1から放出される光の演色性が向上される。
Thus, the color rendering property of the light emitted from the
ここで、上述のように、青色LEDチップ21は、赤色LEDチップ22よりも温度上昇に対する光出力の低下の割合が小さい。
Here, as described above, the
本実施の形態の発光装置1は、このように温度特性が互いに異なる青色LEDチップ21および赤色LEDチップ22を、基板10の構造上の工夫により、互いに放熱効率が異なる環境下に置くことができる。
In the
このように、本実施の形態における発光装置1は、基板10にLEDチップが直接実装されたCOB(Chip On Board)構造のLEDモジュールである。以下、発光装置1の各構成部材について説明する。
As described above, the
[基板]
基板10は、青色LEDチップ21および赤色LEDチップ22を実装するための実装基板である。基板10としては、セラミックからなるセラミック基板、樹脂をベースとする樹脂基板、金属をベースとするメタルベース基板、または、ガラスからなるガラス基板等が採用される。
[substrate]
The
セラミック基板としては、酸化アルミニウム(アルミナ)からなるアルミナ基板または窒化アルミニウムからなる窒化アルミニウム基板等が採用される。また、メタルベース基板としては、例えば、表面に絶縁膜が形成された、アルミニウム合金基板、鉄合金基板または銅合金基板等が採用される。 As the ceramic substrate, an alumina substrate made of aluminum oxide (alumina), an aluminum nitride substrate made of aluminum nitride, or the like is employed. As the metal base substrate, for example, an aluminum alloy substrate, an iron alloy substrate, a copper alloy substrate, or the like having an insulating film formed on the surface is employed.
また、樹脂基板としては、例えば、ガラス繊維とエポキシ樹脂とからなるガラスエポキシ基板、または、ポリイミド等からなる可撓性を有するフレキシブル基板等が採用される。 In addition, as the resin substrate, for example, a glass epoxy substrate made of glass fiber and an epoxy resin, or a flexible flexible substrate made of polyimide or the like is adopted.
なお、基板10として、例えば光反射率が高い(例えば光反射率が90%以上の)基板が採用されてもよい。基板10として光反射率の高い基板が採用されることで、LEDチップ(21、22)の光を基板10の表面で反射させることができ、その結果、発光装置1の光取り出し効率が向上される。このような基板としては、例えばアルミナを基材とする白色セラミック基板が例示される。
As the
本実施の形態では、基板10としてセラミック基板が採用されている。セラミック基板は、樹脂基板と比べて熱伝導率が高く、LEDチップ(21、22)の熱を効率良く放熱させることができる。また、セラミック基板は経時劣化が小さく、耐熱性にも優れている。
In the present embodiment, a ceramic substrate is employed as the
例えば、アルミナ粒子を焼成させることによって構成された例えば厚みが1mm程度の白色の多結晶アルミナ基板(多結晶セラミック基板)が基板10として採用される。
For example, a white polycrystalline alumina substrate (polycrystalline ceramic substrate) having a thickness of, for example, about 1 mm configured by firing alumina particles is employed as the
また、基板10の主面10aには、複数の青色LEDチップ21および複数の赤色LEを電気的に接続する配線(図示せず)が所定形状にパターン形成されている。当該配線は、基板10の主面10aに設けられた一対の給電端子(図示せず)と接続されており、これ当該一対の給電端子および配線を介して、各LEDチップ(21、22)に発光のための電力が供給される。
In addition, wiring (not shown) that electrically connects the plurality of
この配線としては、例えば、Au(金)からなる金配線、銀(Ag)からなる銀配線又は銅(Cu)からなる銅配線等が採用される。 As this wiring, for example, a gold wiring made of Au (gold), a silver wiring made of silver (Ag), a copper wiring made of copper (Cu), or the like is adopted.
なお、これら複数のLEDチップ(21、22)の電気的な接続の態様としては各種の態様が採用され得る。例えば、2つの青色LEDチップ21と2つの赤色LEDチップ22とで構成される直列発光素子群が2つ形成され、これら2つの直列発光素子群が並列に接続されてもよい。
In addition, various aspects can be employ | adopted as an aspect of the electrical connection of these several LED chips (21, 22). For example, two series light emitting element groups including two
また、本実施の形態では、上述のように、基板10の取付面10bには、第一穴11と第二穴12とが形成されている。第一穴11と第二穴12とは、例えば、セラミック基板である基板10を製造する際に用いられる型枠によって形成される。または、例えば、第一穴11および第二穴12がない状態の基板10に対するレーザ加工によって第一穴11および第二穴12が形成される。
Moreover, in this Embodiment, the
第一穴11および第二穴12の詳細について以下に説明する。
Details of the
図4は、図3の一部を拡大した拡大断面図である。なお、図4では、発光装置1が基台70に取り付けられた状態における断面の一部が示されている。基台70は、基板10の取付面10bに取り付けられる所定の部材の一例である。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view in which a part of FIG. 3 is enlarged. In FIG. 4, a part of a cross section in a state where the
図5は、実施の形態1における第一穴11および第二穴12の深さ(基板10の厚み方向の長さ)を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the depth (the length in the thickness direction of the substrate 10) of the
図6は、実施の形態1における第一穴11および第二穴12の大きさの一例を示す模式図である。なお、図6において、“B”が付された矩形は、青色LEDチップ21を表し、“R”が付された矩形は、赤色LEDチップ22を表す。また、図6における点線の矩形は、基板10を主面10aの方向から透視した場合の第一穴11および第二穴12の、取付面10bにおける開口を表している。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of the sizes of the
図4に示すように、第一穴11は、取付面10bの、青色LEDチップ21に対向する位置(第一位置)に形成されており、取付面10bに基台70が取り付けられた場合において、第一穴11の内面と基台70との間に空間が形成される。
As shown in FIG. 4, the
つまり、取付面10bの第一位置に穴(第一穴11)が形成されていることで、第一穴11が存在しない場合との比較において、取付面10bの青色LEDチップ21に近い領域における基台70と取付面10bとの接触面積が低減される。
That is, since the hole (first hole 11) is formed at the first position of the mounting
ここで、基台70は、例えば、電球形ランプ等の照明用光源またはダウンライト等の照明装置において、発光装置1が取り付けられる部材であり、金属等の放熱性の高い素材で構成されている。
Here, the
従って、取付面10bに第一穴11が形成されていることで、青色LEDチップ21は放熱効率が比較的に低い環境におかれる。
Therefore, the
また、本実施の形態における第二穴12の内部には、熱伝導体18が配置されている。
Moreover, the
熱伝導体18は、基板10よりも熱伝導率が高い素材で構成されている。熱伝導体18の素材としては、例えば、金、銀、銅、およびアルミニウム等の金属が例示される。
The
本実施の形態では、図4に示すように、熱伝導体18は、第二穴12の内面および基台70の双方に接触するように、第二穴12に埋設されている。これにより、熱伝導体18の近傍に位置する赤色LEDチップ22からの熱は、熱伝導体18を介して効率よく基台70に伝導される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the
つまり、熱伝導体18が第二穴12の内部に配置されていることで、赤色LEDチップ22は放熱効率が比較的に高い環境におかれる。
That is, the
また、本実施の形態では、基板10の取付面10bに形成された第一穴11および第二穴12の深さD1は、図5に示すように、基板10の厚みD2の半分より大きい。
Moreover, in this Embodiment, the depth D1 of the
これにより、例えば、基板10の、青色LEDチップ21の直下の部分が薄くなり、青色LEDチップ21についての放熱効率をより確実に低下させることができる。また、例えば、より体積の大きな熱伝導体18を第二穴12の内部に配置することができるため、赤色LEDチップ22の放熱効率をより向上させることができる。
Thereby, for example, a portion of the
なお、基板10の厚みD2は、例えば1mmであり、この場合、有底の穴である第一穴11および第二穴12の深さD1は、例えば、0.5mm<D1<0.9mmである。なお、基板10の取付面10bにおける第一位置および第二位置に、無底の穴(基板10を貫通する穴)を形成することも可能である。この具体例については、変形例3として後述する。
The thickness D2 of the
また、図6に示すように、第一穴11の取付面10bにおける開口の大きさは、青色LEDチップ21を含む大きさであり、第二穴12の取付面10bにおける開口の大きさは、赤色LEDチップ22を含む大きさである。
Moreover, as shown in FIG. 6, the size of the opening in the mounting
これにより、基板10の取付面10bにおける、青色LEDチップ21の直下およびその周囲を含む領域と、基台70との接触が防止され、青色LEDチップ21についての放熱効率をより確実に低下させることができる。
This prevents contact between the mounting
また、赤色LEDチップ22の直下およびその周囲を含む領域に、熱伝導体18が存在することになるため、赤色LEDチップ22の放熱効率をより向上させることができる。
Moreover, since the
このように、本実施の形態に係る発光装置1では、温度特性がよい青色LEDチップ21の放熱効率が比較的に低くなり、かつ、温度特性の悪い赤色LEDチップ22の放熱効率が比較的に高くなる構造が採用されている。これにより、発光装置1から放出される光についての色ずれが抑制される。この効果については、図7を用いて後述する。
Thus, in the
[LEDおよび封止部材]
基板10上に実装される複数の発光素子は、複数の青色LEDチップ21と複数の赤色LEDチップ22とを含む。
[LED and sealing member]
The plurality of light emitting elements mounted on the
青色LEDチップ21および赤色LEDチップ22は、いずれも単色の可視光を発するベアチップある。青色LEDチップ21としては、例えばInGaN系の材料によって構成された、中心波長が440nm〜470nmの窒化ガリウム系の半導体発光素子が採用される。
Both the
また、赤色LEDチップ22としては、例えばAlGaInP系の材料によって構成された、中心波長が約630nm〜660nmの半導体発光素子が採用される。
Further, as the
本実施の形態では、例えば図2に示すように、Y軸方向に並ぶ2つの青色LEDチップ21が第一封止部材51によって封止され、Y軸方向に並ぶ2つの赤色LEDチップ22が第二封止部材52よって封止されている。
In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 2, two
第一封止部材51は、黄色蛍光体粒子を含む透光性樹脂材料で構成されている。透光性樹脂材料としては、例えば、シリコーン樹脂が用いられる。また、黄色蛍光体粒子としては、例えばイットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)系の黄色蛍光体粒子が採用される。
The
この構成により、青色LEDチップ21が発した青色光の一部は、第一封止部材51に含まれる黄色蛍光体粒子によって黄色光に波長変換される。そして、黄色蛍光体粒子に吸収されなかった青色光と、黄色蛍光体粒子によって波長変換された黄色光とは、第一封止部材51中で拡散および混合されることにより、第一封止部材51から白色光となって出射される。
With this configuration, part of the blue light emitted from the
第二封止部材52は、シリコーン樹脂等の透光性樹脂材料で構成されており、赤色LEDチップ22からの光を透過させて外部に放出する。つまり、第二封止部材52は、波長変換(色変換)の機能は有しておらず、主として赤色LEDチップ22の保護を目的として配置されている。
The
なお、第一封止部材51および第二封止部材52のそれぞれに、シリカなどの光拡散材を分散させてもよい。また、第一封止部材51および第二封止部材52は、必ずしも樹脂材料によって形成される必要はなく、フッ素系樹脂などの有機材料のほか、低融点ガラスやゾルゲルガラス等の無機材料によって形成されてもよい。
A light diffusing material such as silica may be dispersed in each of the first sealing
また、第二封止部材52の材料として、第一封止部材51と同じ、黄色蛍光体粒子を含む透光性樹脂材料が採用されてもよい。つまり、赤色LEDチップ22からの赤色光は、黄色蛍光体による波長変換を受けないため、第二封止部材52に黄色蛍光体が含まれていたとしても、第二封止部材52から赤色光は放出される。
Further, as the material of the second sealing
ここで、第一封止部材51および第二封止部材52は、例えばディスペンサによる樹脂材料の塗布および硬化によって形成される。そのため、第一封止部材51の材料と第二封止部材52の材料とが同一である場合、第一封止部材51および第二封止部材52の形成に係る作業が効率化される。
Here, the
なお、第一封止部材51および第二封止部材52のそれぞれは、複数のLEDチップを一括して封止する必要はない。つまり、複数の青色LEDチップ21および複数の赤色LEDチップ22のそれぞれは個別に封止されてもよい。
In addition, each of the
また、本実施の形態では、青色LEDチップ21と赤色LEDチップ22の個数の比は、1:1であるが、当該個数の比はこれに限定されない。例えば、当該個数の比として2:1が採用されることで、発光装置1から放出される光における色温度が向上される。
In the present embodiment, the ratio of the number of
[効果等]
以上のように、本実施の形態に係る発光装置1は、基板10と、基板10に実装された青色LEDチップ21および赤色LEDチップ22とを備える。また、基板10の取付面10b(基台70に取り付けられる面)の、青色LEDチップ21および赤色LEDチップ22に対向する位置(第一位置および第二位置)の少なくとも一方には、有底または無底の穴が形成されている。
[Effects]
As described above, the light-emitting
本実施の形態では、第一位置に第一穴11が形成され、第二位置に第二穴12が形成されており、第一穴11および第二穴12はともに有底の穴である。
In the present embodiment, the
これら第一穴11および第二穴12が存在することで、温度特性が互いに異なる青色LEDチップ21および悪い赤色LEDチップ22を、互いに異なる放熱環境に置くことが可能となる。
The presence of the
具体的には、取付面10bの第一位置に第一穴11が存在することで、青色LEDチップ21の近傍における基台70と取付面10bとの接触面積が低減され、その結果、青色LEDチップ21についての放熱効率は低下する。
Specifically, the presence of the
また、取付面10bの第二位置に第二穴12が存在することで、熱伝導体18を基板10における赤色LEDチップ22の近傍に配置することが可能となる。つまり、赤色LEDチップ22からの熱をより効率よく基台70に伝導させることができる。これにより、赤色LEDチップ22についての放熱効率は向上する。
Further, since the
このように、温度特性が互いに異なる2種類の発光素子(青色LEDチップ21および赤色LEDチップ22)それぞれについての放熱環境を意図的に異ならせることで、発光開始後の色ずれを認識され難くすることができる。このことを以下に説明する。
As described above, by intentionally changing the heat dissipation environment for each of the two types of light emitting elements (
図7は、実施の形態1における青色LEDチップ21および赤色LEDチップ22それぞれの発光開始からの経過時間(以下、単に「経過時間」という)と光出力との関係の一例を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing an example of the relationship between the elapsed time from the start of light emission of each of the
なお、図7において、点線で表された曲線Lb1およびLr1は、比較例における経過時間と光出力との関係を表している。具体的には、曲線Lb1およびLr1は、青色LEDチップ21と赤色LEDチップ22とを、第一穴11および第二穴12が形成されていない基板に実装した場合の、経過時間と光出力との関係を表している。
In FIG. 7, curves Lb1 and Lr1 represented by dotted lines represent the relationship between the elapsed time and the light output in the comparative example. Specifically, the curves Lb1 and Lr1 indicate the elapsed time and light output when the
また、実線で表された曲線Lb2は、実施の形態1における基板10に実装された青色LEDチップ21の経過時間と光出力との関係を表している。一点鎖線で表された曲線Lr2は、実施の形態1における基板10に実装された赤色LEDチップ22の経過時間と光出力との関係を表している。
A curve Lb2 represented by a solid line represents the relationship between the elapsed time and the light output of the
図7に示す曲線Lb1と曲線Lb2とを比較することで分かるように、基板10に実装された青色LEDチップ21は、発光の開始から比較的に早い時間で光出力が低下している。これは、上述のように、基板10の取付面10bにおける青色LEDチップ21に対向する位置(第一位置)に第一穴11が形成されていることで、青色LEDチップ21についての放熱効率が比較的に低いことに起因する。
As can be seen by comparing the curve Lb1 and the curve Lb2 shown in FIG. 7, the light output of the
すなわち、青色LEDチップ21についての放熱効率が比較的に低いことで、青色LEDチップ21の温度上昇が促進され、これにより、短時間で青色LEDチップ21の温度上昇が進行する。つまり、青色LEDチップ21の、温度上昇に伴う光出力の低下(図1参照)が短時間で進行する。
That is, since the heat dissipation efficiency of the
また、図7に示す曲線Lr1と曲線Lr2とを比較することで分かるように、基板10に実装された赤色LEDチップ22の光出力の低下が抑制されている。これは、上述のように、基板10の取付面10bにおける赤色LEDチップ22に対応する位置(第二位置)に、熱伝導体18が配置された第二穴12が存在することで、赤色LEDチップ22についての放熱効率が比較的高くされていることに起因する。
Further, as can be seen by comparing the curve Lr1 and the curve Lr2 shown in FIG. 7, a decrease in the light output of the
すなわち、赤色LEDチップ22についての放熱効率が比較的に高いことで、赤色LEDチップ22の温度上昇が抑制される。つまり、赤色LEDチップ22の温度上昇に伴う光出力の低下(図1参照)が抑制される。
That is, since the heat dissipation efficiency of the
その結果、発光開始から比較的に早い時間で、青色LEDチップ21の経過時間に対する光出力の低下の割合と、赤色LEDチップ22の同割合とが近くなっている。
As a result, the ratio of the decrease in light output with respect to the elapsed time of the
従って、本実施の形態に係る発光装置1によれば、青色LEDチップ21と赤色LEDチップ22との光出力の差の変化がより短時間で収束し、かつ、当該差の最大値についても小さくなる。これにより、発光装置1から放出される光の色ずれが認識され難くなる。
Therefore, according to the
また、本実施の形態では、第一穴11および第二穴12の深さ(基板10の厚み方向の長さ)は、基板10の厚みの半分よりも大きい。また、第一穴11および第二穴12の開口の平面視におけるそれぞれの大きさは、その上方の青色LEDチップ21または赤色LEDチップ22を含む大きさである。
In the present embodiment, the depth of the
そのため、青色LEDチップ21についての放熱効率の低下と、赤色LEDチップ22についての方熱効率の向上とが、より確実に実現される。
Therefore, the reduction of the heat dissipation efficiency for the
また、本実施の形態において第二穴12の内部に配置される熱伝導体18は、金、銀、銅、およびアルミニウム等の各種の素材の中から適宜選択した素材で構成することができる。そのため、これら素材の熱伝導率およびコスト等を考慮し、発光装置1に適した熱伝導体18を作製することができる。
In the present embodiment, the
また、例えば、基台70における第二穴12に対応する位置に、第二穴12に応じた形状およびサイズの凸部を形成し、当該凸部を、熱伝導体18として第二穴12に挿入することも可能である。つまり、熱伝導体18が、基板10の取付面10bに取り付けられる所定の部材(基台70)に備えられていてもよい。
In addition, for example, a convex portion having a shape and a size corresponding to the
以上のように、本実施の形態に係る発光装置1によれば、演色性の高い光を放出することができ、かつ、色ずれが認識され難いという効果が奏される。
As described above, according to the
なお、発光装置1は、上記効果を奏するための構成として、図2〜図6に示す構成以外の構成を採用してもよい。
The
そこで、発光装置1が採用可能な、発光装置1の構成に関する各種の変形例について、上記実施の形態との差分を中心に以下に説明する。
Therefore, various modifications regarding the configuration of the light-emitting
(変形例1)
図8は、実施の形態1の変形例1に係る発光装置1aの拡大断面図である。
(Modification 1)
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the light emitting device 1a according to the first modification of the first embodiment.
図8に示す発光装置1aは、基板10と、基板に実装された青色LEDチップ21および赤色LEDチップ22とを備え、青色LEDチップ21は第一封止部材51に封止され、赤色LEDチップ22は第二封止部材52に封止されている。つまり、発光装置1aからは、青色LEDチップ21と黄色蛍光体との組み合わせによる白色光と、赤色LEDチップ22からの赤色光とにより、演色性が向上された光が放出される。
The light emitting device 1a shown in FIG. 8 includes a
また、発光装置1aでは、基板10の取付面10bにおける赤色LEDチップ22に対向する位置(第二位置)にのみ、有底の穴(第二穴12)が形成されている。さらに、第二穴12の内部には熱伝導体18が配置されている。
In the light emitting device 1a, a bottomed hole (second hole 12) is formed only at a position (second position) facing the
つまり、変形例1に係る発光装置1aでは、実施の形態1に係る発光装置1とは異なり、基板10の取付面10bにおける青色LEDチップ21に対向する位置(第一位置)には、有底または無底の穴は形成されていない。
That is, unlike the
この場合であっても、赤色LEDチップ22についての放熱効率は向上されるため、色ずれを認識させ難くする効果は奏される。
Even in this case, since the heat dissipation efficiency of the
図9は、実施の形態1の変形例1における青色LEDチップ21および赤色LEDチップ22それぞれの発光開始からの経過時間と光出力との関係の一例を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing an example of the relationship between the elapsed time from the light emission start of each of the
なお、図9における曲線Lr1は比較例であり、赤色LEDチップ22を、第二穴12が形成されていない基板に実装した場合の、経過時間と光出力との関係を表している。
A curve Lr1 in FIG. 9 is a comparative example, and represents a relationship between elapsed time and light output when the
また、図9における曲線Lb1およびLr2は、図8に示す発光装置1aにおける青色LEDチップ21および赤色LEDチップ22の経過時間と光出力との関係を表している。
Further, curves Lb1 and Lr2 in FIG. 9 represent the relationship between the elapsed time and the light output of the
図9に示す曲線Lr1と曲線Lr2とを比較することで分かるように、基板10に実装された赤色LEDチップ22の光出力の低下が抑制されている。これは、基板10の取付面10bにおける第二位置に熱伝導体18が配置された第二穴12が存在することで、赤色LEDチップ22についての放熱効率が向上されているためである。つまり、赤色LEDチップ22についての放熱効率が高いことで、赤色LEDチップ22の温度上昇が抑制され、その結果、赤色LEDチップ22の温度上昇に伴う光出力の低下が抑制される。
As can be seen by comparing the curve Lr1 and the curve Lr2 shown in FIG. 9, a decrease in the light output of the
従って、本変形例に係る発光装置1aによれば、青色LEDチップ21と赤色LEDチップ22との光出力の差の最大値が小さくなり、これにより、発光装置1aから放出される光についての色ずれが認識され難くなるという効果が奏される。
Therefore, according to the light emitting device 1a according to the present modification, the maximum value of the light output difference between the
(変形例2)
図10は、実施の形態1の変形例2に係る発光装置1bの拡大断面図である。
(Modification 2)
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the
図10に示す発光装置1bは、基板10と、基板に実装された青色LEDチップ21および赤色LEDチップ22とを備え、青色LEDチップ21は第一封止部材51に封止され、赤色LEDチップ22は第二封止部材52に封止されている。つまり、発光装置1bからは、青色LEDチップ21と黄色蛍光体との組み合わせによる白色光と、赤色LEDチップ22からの赤色光とにより、演色性が向上された光が放出される。
A light-emitting
また、発光装置1bでは、基板10の取付面10bにおける青色LEDチップ21に対向する位置(第一位置)にのみ、有底の穴(第一穴11)が形成されている。
In the
つまり、変形例2に係る発光装置1bでは、実施の形態1に係る発光装置1とは異なり、基板10の取付面10bにおける赤色LEDチップ22に対向する位置(第一位置)には、有底または無底の穴は形成されていない。
That is, in the
この場合であっても、青色LEDチップ21についての放熱効率が低下されるため、色ずれを認識させ難くする効果は奏される。
Even in this case, since the heat dissipation efficiency of the
図11は、実施の形態1の変形例2における青色LEDチップ21および赤色LEDチップ22それぞれの発光開始からの経過時間と光出力との関係の一例を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing an example of the relationship between the light output and the elapsed time from the start of light emission of each of the
なお、図11における曲線Lb1は比較例であり、青色LEDチップ21を、第一穴11が形成されていない基板に実装した場合の、経過時間と光出力との関係を表している。
In addition, the curve Lb1 in FIG. 11 is a comparative example, and represents the relationship between the elapsed time and the light output when the
また、図11における曲線Lb2およびLr1は、図9に示す発光装置1bにおける青色LEDチップ21および赤色LEDチップ22の経過時間と光出力との関係を表している。
Further, curves Lb2 and Lr1 in FIG. 11 represent the relationship between the elapsed time of the
図11に示す曲線Lb1と曲線Lb2とを比較することで分かるように、基板10に実装された青色LEDチップ21は、発光の開始から比較的に早い時間で光出力が低下している。これは、基板10の取付面10bにおける第一位置に第一穴11が形成されていることで、青色LEDチップ21に近い領域における基台70と取付面10bとの接触面積が低減されるためである。
As can be seen by comparing the curve Lb1 and the curve Lb2 shown in FIG. 11, the light output of the
すなわち、青色LEDチップ21についての放熱効率が比較的に低いことで、青色LEDチップ21の温度上昇が促進され、これにより、短時間で青色LEDチップ21の温度上昇が進行する。つまり、青色LEDチップ21の、温度上昇に伴う光出力の低下(図1参照)が短時間で進行する。その結果、発光開始から比較的に早い時間で、青色LEDチップ21の経過時間に対する光出力の低下の割合が、赤色LEDチップ22の同割合に近くなっている。
That is, since the heat dissipation efficiency of the
これにより、青色LEDチップ21と赤色LEDチップ22との光出力の差の変化がより短時間で収束する。これにより、発光装置1bから放出される光についての色ずれが認識され難くなるという効果が奏される。
Thereby, the change of the difference in the light output of the
(変形例3)
図12は、実施の形態1の変形例3に係る発光装置1cの拡大断面図である。
(Modification 3)
FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of a
図12に示す発光装置1cは、基板10と、基板に実装された青色LEDチップ21および赤色LEDチップ22とを備え、青色LEDチップ21は第一封止部材51に封止され、赤色LEDチップ22は第二封止部材52に封止されている。つまり、発光装置1cからは、青色LEDチップ21と黄色蛍光体との組み合わせによる白色光と、赤色LEDチップ22からの赤色光とにより、演色性が向上された光が放出される。
A
また、発光装置1cでは、基板10の取付面10bにおける青色LEDチップ21に対向する位置(第一位置)に無底の穴(第一穴11a)が形成され、取付面10bにおける赤色LEDチップ22に対向する位置(第二位置)に無底の穴(第二穴12a)が形成されている。
In the
つまり、変形例3における第一穴11aおよび第二穴12aは、基板10を貫通している。また、熱伝導体18は、第二穴12aの主面10a側の開口から取付面10b側の開口までを埋めるように前記穴の内部に配置されている。
That is, the first hole 11 a and the
熱伝導体18が上記のように構成されていることで、赤色LEDチップ22からの熱を、より効率よく基台70に伝導することができる。
Since the
また、第一穴11aが主面10a側に開口していることで、図12に示すように、青色LEDチップ21と主面10aとの接触面積が低減される。これにより、青色LEDチップ21についての放熱効率をより低下させることができる。
Moreover, as the 1st hole 11a is opening to the
なお、青色LEDチップ21および赤色LEDチップ22は、例えば、絶縁材料を素材とするダイアタッチ材によって基板10の主面10aに接合される。そのため、例えばアルミ等の金属を素材とする熱伝導体18と、赤色LEDチップ22とは電気的に絶縁される。
The
以上のように、本変形例に係る発光装置1cでは、上記実施の形態1に係る発光装置1と同じく、温度特性のよい青色LEDチップ21についての放熱効率が比較的に低く、温度特性の悪い赤色LEDチップ22についての放熱効率が比較的に高い。
As described above, in the
その結果、上記実施の形態1に係る発光装置1と同じく、青色LEDチップ21と赤色LEDチップ22との光出力の差の変化がより短時間で収束し、かつ、当該差の最大値についても小さくなる。これにより、演色性の高い光を放出することができ、かつ、色ずれが認識され難いという効果が奏される。
As a result, similar to the light-emitting
(変形例4)
図13Aは、実施の形態1の変形例4に係る発光装置1dの断面図である。図13Bは、実施の形態1の変形例4における第一穴11bおよび第二穴12bの大きさの一例を示す模式図である。
(Modification 4)
FIG. 13A is a cross-sectional view of light-emitting
図13Aおよび図13Bに示す発光装置1dは、基板10と、基板に実装された青色LEDチップ21および赤色LEDチップ22とを備え、青色LEDチップ21は第一封止部材51に封止され、赤色LEDチップ22は第二封止部材52に封止されている。つまり、発光装置1dからは、青色LEDチップ21と黄色蛍光体との組み合わせによる白色光と、赤色LEDチップ22からの赤色光とにより、演色性が向上された光が放出される
また、発光装置1dにおいて、第一穴11bの取付面10bにおける開口の大きさは、基板10を主面10aの方向から透視した場合において、第一穴11bの手前の複数の青色LEDチップ21を含む大きさである。また、第二穴12bの取付面10bにおける開口の大きさは、基板10を主面10aの方向から透視した場合において、第二穴12bの手前の複数の赤色LEDチップ22を含む大きさである。
13A and 13B includes a
なお、第二穴12bの内部には、実施の形態1における第二穴12と同じく、例えばアルミ等の金属を素材とする熱伝導体18が配置されている。
As in the
ここで、上記実施の形態1では、複数の発光素子(青色LEDチップ21または赤色LEDチップ22)と、基板10の取付面10bに形成された複数の穴(第一穴11または第二穴12)とは1対1で対応している(例えば図6参照)。
Here, in the first embodiment, a plurality of light emitting elements (
しかし、本変形例のように、基板10の取付面10bに形成された1つの穴(第一穴11bまたは第二穴12b)が、複数の発光素子(青色LEDチップ21または赤色LEDチップ22)に対応していてもよい。
However, as in this modification, one hole (
これにより、第一穴11bおよび第二穴12bの平面視におけるサイズが比較的に大きくなるため、例えば、第一穴11bおよび第二穴12bの形成が容易化される。
Thereby, since the size in planar view of the
また、この場合であっても、温度特性のよい青色LEDチップ21についての放熱効率が比較的に低くなり、温度特性の悪い赤色LEDチップ22についての放熱効率が比較的に高くなる。
Even in this case, the heat dissipation efficiency for the
従って、本変形例に係る発光装置1dでは、上記実施の形態1に係る発光装置1と同じく、青色LEDチップ21と赤色LEDチップ22との光出力の差の変化がより短時間で収束し、かつ、当該差の最大値についても小さくなる。これにより、演色性の高い光を放出することができ、かつ、色ずれが認識され難いという効果が奏される。
Therefore, in the
(実施の形態2)
次に、実施の形態2に係る電球形ランプ90の構成について、図14を用いて説明する。
(Embodiment 2)
Next, the structure of the light bulb shaped
図14は、実施の形態2に係る電球形ランプ90の構成概要を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a schematic configuration of the light bulb shaped
図14に示す電球形ランプ90は、照明用光源の一例であり、上記実施の形態1に係る発光装置1を備える。
A light bulb shaped
電球形ランプ90は、透光性のグローブ91と、光源である発光装置1と、発光装置1に電力を供給する駆動回路を収容する筐体96と、外部から電力を受ける口金98とを備える。
The light bulb shaped
口金98が受けた交流電力は、駆動回路によって直流電力に変換され、発光装置1に供給される。なお、口金98に直流電力が供給される場合、駆動回路は、直流から交流への変換機能を備えなくてもよい。
The AC power received by the
また、本実施の形態では、発光装置1は、支柱93に支持されることで、グローブ91の中央部に配置されている。支柱93は、グローブ91の開口部の近傍からグローブ91の内方に向かって延びるように設けられた部材である。
Further, in the present embodiment, the
具体的には、支柱93は、グローブ91の開口部の近傍に配置された支持板94に接続されている。
Specifically, the
なお、支柱93は、発光装置1の基板10の取付面10bに取り付けられる所定の部材(基台)の一例である。つまり、支柱93は、実施の形態1における基台70に相当する。
The
また、発光装置1は、支柱93ではなく、支持板94に直接的に支持されてもよい。つまり、支持板94のグローブ91側の面に発光装置1が取り付けられてもよい。この場合、支持板94は、上記所定の部材(基台)の一例であり、実施の形態1における基台70として機能する部材である。
Further, the
グローブ91は、発光装置1からの光を外部に透過させる透光性カバーである。なお、本実施の形態におけるグローブ91は、発光装置1からの光に対して透明な材料から構成されている。このようなグローブ91としては、例えば、可視光に対して透明なシリカガラス製のガラスバルブ(クリアバルブ)が採用される。
The
この場合、グローブ91内に収容された発光装置1は、グローブ91の外側から視認することができる。
In this case, the
なお、グローブ91は、必ずしも可視光に対して透明である必要はなく、グローブ91に光拡散機能を持たせてもよい。例えば、シリカまたは炭酸カルシウム等の光拡散材を含有する樹脂や白色顔料等をグローブ91の内面または外面の全面に塗布することによって乳白色の光拡散膜を形成してもよい。また、グローブ91の材質としては、ガラス材に限らず、アクリル(PMMA)またはポリカーボネート(PC)等の合成樹脂等による樹脂材を用いてもよい。
The
また、グローブ91の形状に特に限定はなく、例えば、発光装置1が支持板94に直接的に支持される場合(支柱93がない場合)、半球状のグローブ91が採用されてもよい。
Further, the shape of the
電球形ランプ90は、実施の形態1に係る発光装置1を備えることで、実施の形態1で説明したように、演色性が高くかつ色ずれが認識され難いという効果を奏することできる。
Since the light bulb shaped
また、本実施の形態では、実施の形態1に係る発光装置1を備える照明用光源として、電球形ランプ90を例示したが、発光装置1を備える照明用光源が、直管ランプとして実現されてもよい。
Moreover, in this Embodiment, although the lightbulb-shaped
また、電球形ランプ90は、発光装置1に換えて、上記変形例1〜4に係る発光装置1a〜1dのいずれかを備えてもよい。
The light bulb shaped
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3に係る照明装置100について、図15および図16を用いて説明する。
(Embodiment 3)
Next, the illuminating
図15は、実施の形態3に係る照明装置100の断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view of
図16は、実施の形態3に係る照明装置100およびその周辺部材の外観斜視図である。
FIG. 16 is an external perspective view of
図15および図16に示すように、本実施の形態に係る照明装置100は、例えば住宅等の天井に埋込配設されることにより下方(廊下または壁等)に光を照射するダウンライト等の埋込型照明装置である。
As shown in FIGS. 15 and 16,
照明装置100は、上記実施の形態1に係る発光装置1を備える。照明装置100はさらに、基部110と枠体部120とが結合されることで構成される略有底筒状の器具本体と、当該器具本体に配置された、反射板130および透光パネル140とを備える。
The
基部110は、発光装置1が取り付けられる取付台であるとともに、発光装置1で発生する熱を放熱するヒートシンクである。基部110は、金属材料を用いて略円柱状に形成されており、本実施の形態ではアルミダイカスト製である。
The
基部110の上部(天井側部分)には、上方に向かって突出する複数の放熱フィン111が一方向に沿って互いに一定の間隔をあけて設けられている。これにより、発光装置1で発生する熱を効率よく放熱させることができる。
A plurality of radiating
なお、基部110は、発光装置1の基板10の取付面10bに取り付けられる所定の部材(基台)の一例である。また、基部110は、実施の形態1における基台70に相当する部材である。
The
枠体部120は、内面に反射面を有する略円筒状のコーン部121と、コーン部121が取り付けられる枠体本体部122とを有する。コーン部121は、金属材料を用いて成形されており、例えば、アルミニウム合金等を絞り加工またはプレス成形することによって作製することができる。枠体本体部122は、硬質の樹脂材料または金属材料によって成形されている。枠体部120は、枠体本体部122が基部110に取り付けられることによって固定されている。
The
反射板130は、内面反射機能を有する円環枠状(漏斗状の)反射部材である。反射板130は、例えばアルミニウム等の金属材料を用いて形成することができる。なお、反射板130は、金属材料ではなく、硬質の白色樹脂材料によって形成してもよい。
The reflecting
透光パネル140は、光拡散性及び透光性を有する透光部材である。透光パネル140は、反射板130と枠体部120との間に配置された平板プレートであり、反射板130に取り付けられている。透光パネル140は、例えばアクリルやポリカーボネート等の透明樹脂材料によって円盤状に形成することができる。
The
なお、照明装置100は、透光パネル140を備えなくてもよい。透光パネル140を備えないことで、照明装置100から放出される光の光束を向上させることができる。
Note that the
また、図16に示すように、照明装置100には、発光装置1に点灯電力を給電する点灯装置150と、商用電源からの交流電力を点灯装置150に中継する端子台160とが接続される。
As shown in FIG. 16,
点灯装置150および端子台160は、器具本体とは別体に設けられた取付板170に固定される。取付板170は、金属材料からなる矩形板状の部材を折り曲げて形成されており、その長手方向の一端部の下面に点灯装置150が固定されるとともに、他端部の下面に端子台160が固定される。取付板170は、器具本体の基部110の上部に固定された天板180と互いに連結される。
The
照明装置100は、実施の形態1に係る発光装置1を備えることで、実施の形態1で説明したように、演色性が高くかつ色ずれが認識され難いという効果を奏することができる。
The
また、照明装置100は、発光装置1に換えて、上記変形例1〜4に係る発光装置1a〜1dのいずれかを備えてもよい。
Moreover, the illuminating
(他の実施の形態)
以上、本発明に係る発光装置、照明用光源および照明装置について、実施の形態1〜3に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。
(Other embodiments)
As mentioned above, although the light-emitting device, the light source for illumination, and the illuminating device which concern on this invention were demonstrated based on Embodiment 1-3, this invention is not limited to these embodiment.
例えば、実施の形態1に係る発光装置1は、青色LEDチップ21と黄色蛍光体との組み合わせによって白色光を放出するとしたが、白色光を放出するための構成はこれに限らない。
For example, the
例えば、赤色蛍光体および緑色蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂を用いて、これと青色LEDチップ21とを組み合わせてもよい。あるいは、青色LEDチップ21よりも短波長である紫外光を放出する紫外LEDチップと、主に紫外光により励起されることで青色光、赤色光および緑色光を放出する、青色蛍光体粒子、緑色蛍光体粒子および赤色蛍光体粒子とを組み合わせてもよい。
For example, this may be combined with the
また、発光装置1が備える発光素子として、青色LEDチップ21等のLEDチップが採用されるとした。しかしながら、発光装置1が備える発光素子として表面実装(SMD:Surface Mount Device)型LED素子が採用されてもよい。
Further, an LED chip such as the
図17Aは、表面実装型LED素子を備える発光装置1eの外観斜視図である。
FIG. 17A is an external perspective view of a light-emitting
図17Aに示す発光装置1eは、基本的な構成は、図1〜図6を用いて説明した実施の形態1に係る発光装置1と同じであり、発光素子として表面実装型LED素子(以下、「SMD型LED」という。)が採用されている点で異なる。
The basic configuration of the light-emitting
図17Bは、第一SMD型LED25の構成概要を示す図であり、図17Cは、第二SMD型LED26の構成概要を示す図である。
FIG. 17B is a diagram showing a configuration outline of the first
第一SMD型LED25は、第一発光素子の一例であり、第一容器25aと、第一容器25a内に実装された青色LEDチップ25bとを有する。
The first
第二SMD型LED26は、第二発光素子の一例であり、第二容器26aと、第二容器26a内に実装された赤色LEDチップ26bとを有する。
The second
より詳細には、第一SMD型LED25はさらに、第一容器25a内に配置され、青色LEDチップ25bからの光の波長を変換する波長変換材25dを有する。波長変換材25dとしては黄色蛍光体粒子が採用され、これにより第一SMD型LED25から白色光が放出される。具体的には、波長変換材25dは、黄色蛍光体粒子を含む第一封止部材25cとして、第一SMD型LED25に備えられている。
More specifically, the first
なお、発光装置1eは、4つの第一SMD型LED25と、4つの第二SMD型LED26とを備えているが、これらの個数はこの限りではない。また、これら8つのSMD型LED(25、26)の電気的な接続の態様としては各種の態様が採用され得る。例えば、2つの第一SMD型LED25と2つの第二SMD型LED26とで構成される直列発光素子群が2つ形成され、これら2つの直列発光素子群が並列に接続されてもよい。
The
ここで、青色LEDチップ25bと赤色LEDチップ26bとの温度特性が異なることは、例えば図1を用いて説明した通りである。つまり、第一SMD型LED25は、第二SMD型LED26よりも、温度上昇に対する光出力の低下の割合が小さい。
Here, the temperature characteristics of the
また、第二SMD型LED26はさらに、第二容器26a内に配置され、赤色LEDチップ26bを保護するための含む第二封止部材26cを備える。第二封止部材26cは、上記実施の形態1における第二封止部材52と同じく、シリコーン樹脂等の透光性樹脂材料で構成されており、赤色LEDチップ26bからの光を透過させて外部に放出する。
The second
このように、青色LEDチップ25bと黄色蛍光体との組み合わせによって生成される白色光に加え、赤色LEDチップ26bからの赤色光が加えられることで、演色性の高い発光装置1eが実現される。
Thus, in addition to the white light produced | generated by the combination of
また、図17Aに示すように、基板10の取付面10bの第一SMD型LED25に対向する位置(第一位置)に第一穴11が形成され、取付面10bの第二SMD型LED26に対向する位置(第二位置)に第二穴12が形成されている。さらに、第二穴12の内部には、熱伝導体18が配置されている。
Moreover, as shown to FIG. 17A, the
上記構成を有する発光装置1eが、例えば金属製の基台70(図4参照)に取り付けられた場合、第一穴11がないとした場合と比較すると、取付面10bの第一SMD型LED25に近い領域における基台70と取付面10bとの接触面積が低減される。
When the light-emitting
つまり、取付面10bに第一穴11が形成されていることで、第一SMD型LED25は放熱効率が比較的に低い環境におかれる。
That is, the
また、第二穴12の内部には、例えばアルミ等の金属を素材とする熱伝導体18が配置されており、これにより、熱伝導体18の近傍に位置する赤色LEDチップ22からの熱は、熱伝導体18を介して効率よく基台70に伝導される。
In addition, a
つまり、取付面10bに第二穴12が形成されていることで、第二SMD型LED26を放熱効率が比較的に高い環境におくことが可能となる。
That is, since the
これにより、発光装置1eは、実施の形態1に係る発光装置1と同様の効果が奏される。すなわち、第一SMD型LED25と第二SMD型LED26との光出力の差の変化がより短時間で収束し、かつ、当該差の最大値についても小さくなる。これにより、演色性の高い光を放出することができ、かつ、色ずれが認識され難いという効果が奏される。
Thereby, the
なお、発光装置1eが、上記実施の形態2に係る電球形ランプ90、または、上記実施の形態3に係る照明装置100に備えられてもよい。
The
また、発光装置1eに、上記実施の形態1の変形例1〜4に示される各種の変形が適用されてもよい。
Various modifications shown in the first to fourth modifications of the first embodiment may be applied to the
また、以上の説明において、発光装置1(1a)に用いる発光素子としてLEDチップおよびSMD型LEDを例示した。しかし、半導体レーザ等の半導体発光素子、または、有機EL(Electro Luminescence)もしくは無機EL等のEL素子等の他の種類の固体発光素子が、発光装置1(1a)が備える発光素子として採用されてもよい。 Moreover, in the above description, LED chip and SMD type LED were illustrated as a light emitting element used for the light-emitting device 1 (1a). However, other types of solid-state light-emitting elements such as semiconductor light-emitting elements such as semiconductor lasers or EL elements such as organic EL (Electro Luminescence) or inorganic EL are employed as the light-emitting elements included in the light-emitting device 1 (1a). Also good.
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本考案に含まれる。 In addition, it is realized by variously conceiving various modifications conceived by those skilled in the art for each embodiment, or by arbitrarily combining the components and functions in each embodiment without departing from the spirit of the present invention. This form is also included in the present invention.
1、1a、1b、1c、1d、1e 発光装置
10 基板
10a 主面
10b 取付面
11、11a、11b 第一穴
12、12a、12b 第二穴
18 熱伝導体
21、25b 青色LEDチップ(第一発光素子)
22、26b 赤色LEDチップ(第二発光素子)
25 第一SMD型LED(第一発光素子)
26 第二SMD型LED(第二発光素子)
25a 第一容器
25c、51 第一封止部材
25d 波長変換材
26a 第二容器
26c、52 第二封止部材
70 基台
90 電球形ランプ
91 グローブ
93 支柱
94 支持板
96 筐体
98 口金
100 照明装置
110 基部
111 放熱フィン
120 枠体部
121 コーン部
122 枠体本体部
130 反射板
140 透光パネル
150 点灯装置
160 端子台
170 取付板
180 天板
1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e
22, 26b Red LED chip (second light emitting element)
25 1st SMD type LED (1st light emitting element)
26 Second SMD type LED (second light emitting element)
Claims (10)
前記基板に実装された第一発光素子および第二発光素子とを備え、
前記第一発光素子は、前記第二発光素子よりも、温度上昇に対する光出力の低下の割合が小さく、
前記基板は、前記第一発光素子および前記第二発光素子が実装された主面と、前記主面とは反対側の面であって、所定の部材が接触した状態で取り付けられる面である取付面とを有し、
前記取付面の前記第一発光素子に対向する位置である第一位置、および、前記取付面の前記第二発光素子に対向する位置である第二位置の少なくとも一方には有底または無底の穴が形成されており、
前記穴の前記取付面における開口の大きさは、前記基板を前記主面の方向から透視した場合において、前記穴の手前に位置する前記第一発光素子または前記第二発光素子を含む大きさであり、
前記穴の、前記基板の厚み方向の長さは、前記基板の厚みの半分よりも大きい
発光装置。 A substrate,
A first light emitting element and a second light emitting element mounted on the substrate;
The first light emitting element has a smaller rate of decrease in light output with respect to temperature rise than the second light emitting element,
The board is a main surface on which the first light-emitting element and the second light-emitting element are mounted and a surface opposite to the main surface, and is a surface that is attached in a state where a predetermined member is in contact And having a surface,
At least one of the first position that is the position facing the first light emitting element of the mounting surface and the second position that is the position facing the second light emitting element of the mounting surface is bottomed or bottomless. A hole is formed,
The size of the opening in the mounting surface of the hole is a size including the first light emitting element or the second light emitting element located in front of the hole when the substrate is seen through from the direction of the main surface. Yes,
The length of the hole in the thickness direction of the substrate is larger than half of the thickness of the substrate.
請求項1記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the hole is formed at the second position on the mounting surface, and a heat conductor having a higher thermal conductivity than the substrate is disposed inside the hole. .
請求項2記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 2, wherein a material of the heat conductor is a metal.
請求項2または3に記載の発光装置。 The said hole penetrates a board | substrate, and the said heat conductor is arrange | positioned inside the said hole so that it may fill from the opening of the said main surface side of the said hole to the opening of the said attachment surface side. The light-emitting device of description.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の発光装置。 The hole is formed in the first position on the mounting surface, and when the predetermined member is mounted on the mounting surface, a space is formed between the inner surface of the hole and the predetermined member. The light-emitting device according to claim 1.
前記穴の前記取付面における開口の大きさは、前記基板を前記主面の方向から透視した場合において、前記穴の手前に位置する複数の前記第一発光素子または前記第二発光素子を含む大きさである
請求項1〜5のいずれか1項に記載の発光装置。 A plurality of the first light emitting elements or the second light emitting elements are mounted on the substrate,
The size of the opening in the mounting surface of the hole includes a plurality of the first light emitting elements or the second light emitting elements positioned in front of the hole when the substrate is seen through from the direction of the main surface. The light emitting device according to any one of claims 1 to 5.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の発光装置。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 6, wherein the first light emitting element is a blue LED chip, and the second light emitting element is a red LED chip.
前記第二発光素子は、第二容器と、前記第二容器内に実装された赤色LEDチップとを有する表面実装型LED素子である
請求項1〜6のいずれか1項に記載の発光装置。 The first light-emitting element is a surface-mounted LED element having a first container and a blue LED chip mounted in the first container.
The light-emitting device according to any one of claims 1 to 6, wherein the second light-emitting element is a surface-mounted LED element having a second container and a red LED chip mounted in the second container.
前記所定の部材である基台であって、前記発光装置が取り付けられる基台と
を備える照明用光源。 A light emitting device according to any one of claims 1 to 8,
An illumination light source comprising: a base that is the predetermined member, and a base to which the light emitting device is attached.
前記所定の部材である基台であって、前記発光装置が取り付けられる基台と
を備える照明装置。 A light emitting device according to any one of claims 1 to 8,
A lighting device comprising: a base that is the predetermined member, and a base to which the light-emitting device is attached.
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US11811009B2 (en) | 2020-06-11 | 2023-11-07 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Light emitting device with wiring enclosed by ceramic substrate |
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- 2014-01-15 JP JP2014005367A patent/JP2015133451A/en active Pending
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