JP2018029031A - Led illumination device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の発光ダイオード(LED)が発光源として用いられたLED照明装置の構造に関する。 The present invention relates to a structure of an LED lighting device in which a plurality of light emitting diodes (LEDs) are used as a light source.
蛍光灯や白熱電球等に代わり、より低消費電力で耐久性の高い発光ダイオード(LED)が、様々な光源において用いられている。LEDは原理的に単色の(一定の波長の)光、例えば青色や赤色の光しか発することができない。また、LEDは例えば窒化物半導体の単結晶で構成された半導体層で構成され、その単体の大きさは数mm程度と小さなものしか実質的に製造できないため、実際にはLEDは点光源のような形態となる。 Instead of fluorescent lamps and incandescent lamps, light-emitting diodes (LEDs) with lower power consumption and higher durability are used in various light sources. In principle, LEDs can only emit monochromatic (constant wavelength) light, such as blue or red light. In addition, an LED is composed of a semiconductor layer composed of, for example, a single crystal of a nitride semiconductor, and since the size of the single body can be substantially manufactured only as small as several millimeters, the LED is actually a point light source. Form.
一方、例えば照明用の光源としては、点状ではなく広がりをもった領域から一様に光を発するものが好ましい。ここで要求される一様性とは、光強度や、光のスペクトルに関する一様性である。また、照明用としては、上記のような単色の光ではなく、白色光(発光スペクトルに広がりがある光)が好ましい。このため、照明用としてLEDが用いられる際には、LEDが発した光を吸収してLEDが発した光と異なる波長の光(蛍光)を発する蛍光体が併せて用いられ、LEDが発した光とこの蛍光が発した光が混合されるような構成とされる。具体的には、青色光を発するLEDと、黄色の蛍光を発する蛍光体が用いられ、LEDが発した青色光と蛍光体が発した蛍光光とが混合された白色光(擬似白色光)が発せられる。 On the other hand, as a light source for illumination, for example, a light source that emits light uniformly from a wide area rather than a point shape is preferable. The uniformity required here is uniformity regarding the light intensity and the spectrum of light. In addition, for illumination, white light (light having a broad emission spectrum) is preferable instead of monochromatic light as described above. For this reason, when an LED is used for illumination, a phosphor that absorbs light emitted from the LED and emits light (fluorescence) having a wavelength different from that of the LED emits light. The light and the light emitted by the fluorescence are mixed. Specifically, an LED that emits blue light and a phosphor that emits yellow fluorescence are used, and white light (pseudo white light) in which blue light emitted from the LED and fluorescent light emitted from the phosphor are mixed is used. Be emitted.
また、光源の広がりを確保するためには、複数個のLEDが配列されて用いられる。この際、実際の発光源は個々の小さなLEDであるが、見かけ上の発光源は複数のLEDが連結されて大きな広がりをもつように、すなわち、広い範囲でムラなく一様に発光しているように見えるような構成とされる。ここで、一般的には、発せられる光の指向性を高めて進行方向を特定の方向に集中させる、すなわち、集光をさせることが好ましく、これによって、照度を高くすることもできる。 Moreover, in order to ensure the breadth of a light source, several LED is arranged and used. At this time, the actual light source is an individual small LED, but the apparent light source has a large spread by connecting a plurality of LEDs, that is, emits light uniformly over a wide range. It looks like this. Here, in general, it is preferable to increase the directivity of the emitted light so that the traveling direction is concentrated in a specific direction, that is, to collect light, thereby increasing the illuminance.
このようなLEDを光源とする照明装置(LED照明装置)の構造は、例えば特許文献1に記載されている。この構造においては、複数の小さなLEDが配列された上に、これらを覆うように大きな蛍光体(色温度変換層)、内部粗面化プリズムシートが順次設けられる。各LEDが発した単色光は、その上側の蛍光体が発した光と混合された擬似白色光となって上側に発せられ、内部粗面化プリズムシートに入射する。内部プリズムシートは有機材料で構成され、その下側(LEDに近い側)には、多数の粒状体が分散され、入射した光を様々な方向に散乱させる光散乱層として機能する。これにより、上記のように見かけの発光源は大きな広がりをもつように見える。光散乱層によって光は様々な方向に分散して発せられるため、光の指向性を高めるために、内部粗面化シートの上側表面には、多数の凸形状(プリズム要素)が配置されている。個々のプリズム要素によって、光が発せられる方向を特に上側に集中させることができる。 The structure of such an illumination device (LED illumination device) using an LED as a light source is described in Patent Document 1, for example. In this structure, a plurality of small LEDs are arranged, and a large phosphor (color temperature conversion layer) and an internal roughening prism sheet are sequentially provided so as to cover them. The monochromatic light emitted from each LED becomes pseudo white light mixed with the light emitted from the phosphor on the upper side, is emitted to the upper side, and is incident on the internal roughened prism sheet. The internal prism sheet is made of an organic material, and on the lower side (side closer to the LED), a large number of granular materials are dispersed, and functions as a light scattering layer that scatters incident light in various directions. As a result, the apparent light source appears to have a large spread as described above. Since light is dispersed and emitted in various directions by the light scattering layer, a large number of convex shapes (prism elements) are arranged on the upper surface of the internal roughened sheet in order to improve the directivity of light. . By means of the individual prism elements, the direction in which light is emitted can be concentrated in particular on the upper side.
また、特許文献2に記載のLED照明装置においては、蛍光体がLEDと一体化されて構成されたLEDチップが複数配列され、その上側においてLEDチップから離間してプリズムシートが設けられる。プリズムシートは、前記のようなプリズム要素が表面に形成されたシートであり、プリズム要素をLEDチップ側(下側)に設けることによって、LEDチップが発した光を拡散させることができ、プリズム要素をLEDチップと反対側(上側)に設けることによって、光を集光させることができる。このため、プリズムシートを上下の両側に設ければ、特許文献1に記載の技術と同様に、LEDチップに近い側で光の拡散を、LEDチップから遠い側で集光を行うことができる。 Further, in the LED lighting device described in Patent Document 2, a plurality of LED chips each formed by integrating a phosphor with an LED are arranged, and a prism sheet is provided on the upper side thereof apart from the LED chip. The prism sheet is a sheet on which a prism element as described above is formed. By providing the prism element on the LED chip side (lower side), light emitted from the LED chip can be diffused. Is provided on the opposite side (upper side) of the LED chip, so that light can be condensed. For this reason, if prism sheets are provided on both the upper and lower sides, light diffusion can be performed on the side closer to the LED chip and light can be condensed on the side far from the LED chip, as in the technique described in Patent Document 1.
このようにして、LEDを用いて、例えば室内の天井灯等、一般的な照明用に好ましく用いられる照明装置を得ることができる。 In this way, an illumination device that is preferably used for general illumination, such as an indoor ceiling lamp, can be obtained using the LED.
上記のようなLED照明装置は、室内の一般的な照明用以外にも、様々な用途で用いられ、例えば、金属や樹脂材料等の表面の傷の検査を行うための検査装置における照明用にも用いられる。こうした場合には、細かな傷を高コントラストで認識しやすくするためには、特に光の指向性を高める、すなわち、集光の度合いを強くすることが好ましい。この際、広い範囲でムラなく一様に発光させることは、上記と同様に要求される。 The LED lighting device as described above is used for various purposes in addition to general indoor lighting. For example, for lighting in an inspection device for inspecting a surface scratch such as a metal or a resin material. Is also used. In such a case, in order to make it easy to recognize fine scratches with high contrast, it is particularly preferable to increase the directivity of light, that is, to increase the degree of light collection. At this time, uniform light emission over a wide range is required as described above.
特許文献1に記載の構成においては、内部粗面化プリズムシートの下側で光が拡散(散乱)され、その上側で集光される。この場合、光が散乱されてから集光されるまでの距離が短いために、光の拡散の効果が不十分となり、光源となる各LEDが見かけ上分離されて発光にムラが生じ、広い範囲で一様な発光をさせることが困難であった。 In the configuration described in Patent Document 1, light is diffused (scattered) below the internal roughened prism sheet, and condensed on the upper side. In this case, since the distance from when the light is scattered to when it is collected is short, the effect of light diffusion becomes insufficient, and each LED as a light source is apparently separated to cause unevenness in light emission, resulting in a wide range. It was difficult to make uniform light emission.
特許文献2に記載の技術においては、光源に広がりをもたせ、かつ集光も行うことができる。しかしながら、プリズムシートの下面のプリズム要素によって光を散乱させる場合には、プリズムシートを透過せずにLED側(下側)に全反射する成分が無視できず、これによって実質的な発光強度が低下した。また、この全反射した成分の光の一部は再びLED側の蛍光体に入射してから再び反射し、再度上側に発せられる。この際に、再び蛍光が発せられるため、最終的に発せられる光のスペクトルが、所望のものから変化する。このため、やはり発せられる光の強度や色(スペクトル)にムラが生じる場合があった。 In the technique described in Patent Document 2, the light source can be spread and condensed. However, when light is scattered by the prism element on the lower surface of the prism sheet, the component that does not pass through the prism sheet and totally reflects to the LED side (lower side) cannot be ignored, thereby reducing the substantial emission intensity. did. Further, a part of the light of the totally reflected component is again incident on the phosphor on the LED side, is reflected again, and is emitted to the upper side again. At this time, since fluorescence is emitted again, the spectrum of the finally emitted light changes from the desired one. For this reason, unevenness may occur in the intensity and color (spectrum) of the emitted light.
このため、LEDを光源として用いる際に、広がりをもった領域から指向性の強い光を一様に発することは困難であった。 For this reason, when using LED as a light source, it was difficult to emit light with strong directivity from a wide area.
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決する発明を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an invention that solves the above problems.
本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明のLED照明装置は、発光ダイオード(LED)と、前記発光ダイオードとの間に空隙が形成されるように前記発光ダイオードを上側から覆い、光を散乱させる光散乱層と、前記光散乱層との間に空隙が形成されるように前記光散乱層を上側から覆い、前記光散乱層から出た光を集光する集光層と、を具備することを特徴とする。
本発明のLED照明装置は、前記光散乱層の下側で、前記発光ダイオードが発した光を吸収し前記発光ダイオードが発した光と異なる波長の蛍光を発する蛍光層を具備することを特徴とする。
本発明のLED照明装置は、前記発光ダイオードが複数配置され、前記発光ダイオード毎に前記蛍光層が前記発光ダイオードと一体化された構成を具備する発光ダイオードチップが用いられたことを特徴とする。
本発明のLED照明装置において、前記発光ダイオードチップと前記光散乱層との間の上下方向における間隔は、水平方向において隣接する前記発光ダイオードチップ間の間隔の5倍以上であることを特徴とする。
本発明のLED照明装置は、前記集光層との間に空隙が形成されるように前記集光層を上側から覆う保護層を具備することを特徴とする。
本発明のLED照明装置において、前記光散乱層は、透明な有機材料中に、粒状体が分散された構造を具備することを特徴とする。
本発明のLED照明装置において、前記粒状体を構成する材料は、透明であり、前記有機材料と異なる屈折率を有することを特徴とする。
本発明のLED照明装置において、前記集光層は、上面側に形成された凹凸を具備することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configurations.
The LED lighting device according to the present invention includes a light scattering layer that scatters light by covering the light emitting diode from above so that a gap is formed between the light emitting diode (LED) and the light emitting diode, and the light scattering layer. A light condensing layer that covers the light scattering layer from above so as to form a gap between the light scattering layer and the light emitted from the light scattering layer.
The LED lighting device according to the present invention includes a fluorescent layer that absorbs light emitted from the light emitting diode and emits fluorescence having a wavelength different from that of the light emitted from the light emitting diode, below the light scattering layer. To do.
The LED lighting device of the present invention is characterized in that a plurality of the light emitting diodes are arranged, and a light emitting diode chip having a configuration in which the fluorescent layer is integrated with the light emitting diode for each light emitting diode is used.
In the LED lighting device of the present invention, the vertical distance between the light emitting diode chip and the light scattering layer is at least five times the distance between the light emitting diode chips adjacent in the horizontal direction. .
The LED lighting device according to the present invention includes a protective layer that covers the light collecting layer from above so that a gap is formed between the LED lighting device and the light collecting layer.
In the LED lighting device of the present invention, the light scattering layer has a structure in which granular materials are dispersed in a transparent organic material.
In the LED lighting device according to the present invention, the material constituting the granular material is transparent and has a refractive index different from that of the organic material.
In the LED lighting device according to the present invention, the light condensing layer includes irregularities formed on the upper surface side.
本発明は以上のように構成されているので、広がりをもった領域から指向性の強い光を一様に発するLED照明装置を得ることができる。 Since this invention is comprised as mentioned above, the LED illuminating device which emits light with a strong directivity uniformly from the area | region which spreads can be obtained.
以下、本発明の実施の形態となるLED照明装置について説明する。図1は、このLED照明装置100の断面図である。このLED照明装置100においては、例えば特開2012−69885号公報に記載されるような発光ダイオードチップ(LEDチップ)10が、水平面を構成する基板20上面に1次元配列されている。図1(a)は、LEDチップがある箇所におけるその配列方向に垂直な断面図であり、図1(b)は、その配列方向に沿った断面図である。図1(b)において、LEDチップの水平方向における間隔はLである。ここでは、集光は配列方向と垂直な方向においてなされている、すなわち、図1(a)中において、特に上向きへの指向性が高くなるように設定される。一方、図1(b)においては、発光源となるのは各LEDチップ10であるが、上側から見て、発光源となる各LED10を分離して認識することはできず、図1(b)の左右方向にわたり広い範囲で一様に発光しているように見える構成とされる。
Hereinafter, an LED lighting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view of the
図2は、このLEDチップ10の構造を模式的に示す断面図である。ここでは、例えば特開2012−69885号公報に記載された構造が簡略化されて示されている。ここでは、窒化物半導体で構成され短波長(青色)の発光をする半導体層(発光ダイオード)11が、金属製のリードフレーム12上に搭載され、リードフレーム12上においては、反射層13が半導体層11を囲んで設けられている。反射層13は、半導体層11が発した光を周囲で上向きに反射させるように設けられている。このため、半導体層11が発した光は図2において上側に向かって発せられる。ただし、この光の進行方向を制限するのは反射層13とリードフレーム12だけであるため、その指向性は高くない。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the
また、リードフレーム12の上側で反射層13で囲まれた内部には、樹脂材料に蛍光材料が添加された蛍光層14が、半導体層11をその内部に封止して形成される。この蛍光材料は、半導体層11が発した青色の光を吸収し、これよりも長波長かつスペクトル帯域の広い黄色の光を発する。このため、このLEDチップ10から上側に向かって、発光ダイオード(半導体層11)が発した光と蛍光層14が発した光が混合して発せられ、この光は、そのスペクトルが青色側から長波長側にわたる広がりをもつ白色光(擬似白色光)となる。なお、実際には半導体層11やリードフレーム12には半導体層11に電流を流すために各種の配線が接続されているが、その記載は図2では省略されている。
In addition, a
図2におけるLEDチップ10の幅Dは例えば5mm程度であり、図1(b)におけるLED照明装置100全体の幅と比べて小さい。図2の構造において光は下側に向けて発せられることはなく、かつ発光の源となる半導体層11は、幅Dよりも更に小さい。また、半導体層11の厚さTは、Dよりも小さい。このため、実際には光は小さな半導体層11を中心として上側に向けて放射状に発せられる。
The width D of the
図1(b)において、このLEDチップ10は、基板20上に間隔Lで1次元配列されており、LはDと同程度である。図1(a)(b)において、光は、各LEDチップ10から上側にそれぞれ矢印A1、B1のように各LEDチップ10から個別にそれぞれ放射状に発せられる。
In FIG. 1B, the LED chips 10 are one-dimensionally arranged on the
LEDチップ10の上側には、全てのLEDチップ10を覆うように、光散乱層30が設けられる。光散乱層30は、端部において基板20との間にスペーサ21を挟むことによって、LEDチップ10との間の上下方向における間隔がXとなるように設けられる。ここで、X>>Tである。光散乱層30は、特許文献1に記載の内部粗面化プリズムシートにおける下側の部分と同様に、透明な有機材料中に透明かつ小さな粒状体(散乱構造)が多数分散されて構成され、有機材料と粒状体との屈折率の違いに起因して、有機材料と粒状体との界面で入射した光が散乱される。この際、粒状体はランダムに分散しているため、LEDチップ10から発せられた光は、光散乱層30によって拡散され、かつ、この拡散は光散乱層30における面内方向の各点で起こる。このため、光散乱層30を通過後は、図1(a)(b)におけるそれぞれ矢印A2、B2で示されるように、光は光散乱層30の面内の各点から発散して発せられる。この状態を上側から見ると、光散乱層30の上面が均一に発光しているように見え、個々のLEDチップ10を認識することが困難となる。すなわち、特に図1(b)においては、分断されて設けられた複数の小さなLEDチップ10が用いられているにも関わらず、光散乱層30の全面で一様に発光しているように見える。
A
光散乱層30の上側には、上側から光散乱層30を覆うように、集光層40が設けられる。集光層40は、端部において光散乱層30との間にスペーサ22を挟むことによって、光散乱層30との間の上下方向の間隔がYとなるように設けられる。集光層40は、特許文献1に記載の内部粗面化プリズムシートにおける上側、あるいは特許文献2における、プリズム要素を上側に設けたプリズムシートと同様であり、下側から入射した散乱光を集光して上側への指向性を高める構造(集光構造)が集光層40に多数設けられている。LEDチップ10の配列方向と垂直な方向における集光をするために,集光層40においては、プリズム要素(集光構造)となる凹凸は、この配列方向に沿って設けられている。このため、LEDチップ10の配列方向と垂直な図1(a)においてのみこの集光構造となる凹凸形状が示されている。これにより、図1(a)においては、集光層40通過後における光の向きは矢印A3で示されるように主に上側となるように集光される。一方、配列方向では集光されないため、この配列方向に沿った図1(b)においては、この光は、その向きが矢印B3で示されるように、矢印B2の向きと変わりがない発散光となる。
On the upper side of the
集光層40の更に上側には、一様に形成された透明な保護層50が、集光層40を覆うように、集光層40から離間して設けられる。保護層50においては光に対する散乱や集光はなされず、保護層50は、その下側にある集光層40、光散乱層30、LEDチップ10等の保護や、光の取り出し用の窓として保護層50は機能する。保護層50は、特許文献2における保護カバーに対応する。このため、図1(a)において保護層50を透過後の光の向きを示す矢印A4は、その下層の矢印A3と同様の向きであり、図1(b)において保護層50を透過後の光の向きを示す矢印B4も、その下層の矢印B3と同様の向きである。保護層50は、例えば透明で均一、かつ平坦な有機材料等で構成される。
On the upper side of the
上記の構成においては、LEDチップ10から上側に放射状に発せられた光(矢印A1、B1)は、平坦な光散乱層30に入射する。この際、光散乱層30の上側から見て、個々のLEDチップ10が分離して発光しているのではなく、光散乱層30が全体として発光しているように見えることが好ましい。このためには、Xを十分に大きくして、個々のLEDチップ10が発した光が十分に発散した状態で光散乱層30に下側から入射することが好ましい。この際、LEDチップ10の間隔Lが大きい場合には、Xもこれに応じて大きくすることが必要となる。このため、XはLの5倍以上とすることが好ましい。前記の通り、Xの設定はスペーサ21によって行うことができる。また、X>>Tであるため、実際には、基板20と光散乱層30との間の間隔をXとすることができる。なお、図1、2においては、便宜上D、T、X、Y、Lの関係は実際とは異なって示されている。
In the above configuration, light (arrows A1 and B1) emitted radially upward from the
この際、特許文献2に記載のようにプリズムシートを用いて光を散乱させる場合とは異なり、下側に全反射する成分は少ない。更に、Xが小さな場合には、全反射した成分がLEDチップ10内の蛍光層14に再入射する可能性が高くなるが、Xを大きくすることにより、仮に全反射する成分が存在しても、この成分の光が蛍光層14に再入射する可能性は低くなり、この光は基板20側で反射されて再び光散乱層30に入射する、あるいはこの光は光散乱層30を通過せずにそのまま外部に発せられる。このため、光散乱層30から集光層40に向かう光のスペクトルが、この全反射した光によって悪影響を受ける可能性は低い。ただし、Xが大きくなるとLED照明装置100が大型化するため、LED照明装置100全体の大きさを考慮した上で、Xは設定される。
At this time, unlike the case where light is scattered using a prism sheet as described in Patent Document 2, there are few components that totally reflect downward. Furthermore, when X is small, there is a high possibility that the totally reflected component will re-enter the
集光層40において、見かけ上の発光を集光層40全体で広い面内にわたり均一とするためには、光が十分に発散した状態で下側から集光層40に入射することが好ましい。このためには、光散乱層30と集光層40との間に空隙を設ける、すなわち、間隔Yを大きくすることが好ましい。具体的には、この間隔Yは、光学的に十分厚く、発せられる光のスペクトルにおける短波長側端部となる青色光の波長(460nm程度)の10倍以上とすることが好ましい。このため、光散乱層30と集光層40とは、別体で構成される。
In the
また、保護層50は単に光を透過させる機能のみを有するため、保護層50と集光層40との間の間隔は、保護層50と近接する集光層40の上面を保護できるように、適宜設定される。特に、集光層40の上面には上記のようなプリズム形状(集光構造)が形成されているため、このプリズム形状となった部分と保護層50とが直接接することがなく、かつプリズム構造が上側から見て保護層50によって覆われるように、これらの間隔は設定される。
Further, since the
あるいは、集光層の表面が他の構造によって保護されている場合には、保護層50は不要である。逆に、保護層にも、光散乱層30と同様に光を散乱させる機能をもたせてもよい。ただし、集光層40による集光の効果を維持するために、この光散乱の効果を、下側の光散乱層30よりも弱くすることが好ましい。
Or when the surface of the condensing layer is protected by another structure, the
図3は、上記の構造において、L=4mm、X=20mm、Y=0.75mmとした実施例、同様の構造において集光層40を設けなかった場合における配列方向と垂直な方向における保護層を透過後の光強度の角度分布(図1(a)における上方向を基準とする)を測定した結果である。ここで、上向き(角度が0°の場合)に発せられる光の強度を基準として規格化されている。集光層40としては、図1(a)における周期50μm、深さ25μmのプリズム構造を集光構造として用いたものが用いられた。この結果より、実施例では、上向きの指向性が高まった光を発することができることが確認できる。
FIG. 3 shows an example in which L = 4 mm, X = 20 mm, and Y = 0.75 mm in the above structure, and a protective layer in a direction perpendicular to the arrangement direction when the
なお、上記の構成において、蛍光層は各LEDチップ内に設けられるものとしたが、各LEDチップ内には蛍光層は用いられず、LEDチップ内における発光要素は半導体層のみとしてもよい。こうした場合においては、例えば特許文献1に記載の構造と同様に、配列されたLEDチップ全体を覆うように大きな蛍光層を設けることができ、この上に上記と同様に光散乱層、集光層を設けることができる。この際、蛍光層と光散乱層との間隔を上記のX、隣接する半導体層(発光ダイオード)の間隔を上記のLとすれば、同様の効果を奏する。 In the above configuration, the fluorescent layer is provided in each LED chip. However, the fluorescent layer is not used in each LED chip, and the light emitting element in the LED chip may be only the semiconductor layer. In such a case, similarly to the structure described in Patent Document 1, for example, a large fluorescent layer can be provided so as to cover the entire arrayed LED chips, and a light scattering layer and a condensing layer are formed thereon as in the above. Can be provided. At this time, if the distance between the fluorescent layer and the light scattering layer is X, and the distance between adjacent semiconductor layers (light emitting diodes) is L, the same effect can be obtained.
あるいは、蛍光層を用いずに単色の発光をさせる場合においても、上記のように光源の広がり及び光の指向性が要求される場合には、上記の構成が有効であることは明らかである。この場合においては、単色の発光をする半導体層(発光ダイオード)と光散乱層との間隔を上記のX、隣接する半導体層の間隔を上記のLとすれば、同様の効果を奏する。この場合、発光ダイオードの発光波長は任意であり、これに応じて散乱構造や集光構造の寸法を設定することができる。 Alternatively, even in the case of emitting monochromatic light without using a fluorescent layer, it is clear that the above configuration is effective when the light source spread and the light directivity are required as described above. In this case, the same effect can be obtained if the distance between the semiconductor layer (light emitting diode) emitting monochromatic light and the light scattering layer is X and the distance between adjacent semiconductor layers is L. In this case, the light emission wavelength of the light emitting diode is arbitrary, and the dimensions of the scattering structure and the light collecting structure can be set according to this.
また、光を散乱する光散乱層の構造あるいは個々の散乱構造、その後に集光をする集光層の構造あるいは個々の集光構造についても、同様に機能させることが可能な限りにおいて、上記と異なる構造のものを用いることができる。この際、上記の構造では、LEDは一方向に沿って配列され、この配列方向に垂直な方向において集光されるものとしたが、例えばLEDが二次元配列されていてもよい。この場合においても、この集光方向に応じて集光層あるいは集光構造は、適宜設定することができる。 In addition, as long as it is possible to function in the same manner, the structure of the light scattering layer or the individual scattering structure that scatters light, and the structure of the condensing layer or the individual light condensing structure that collects light thereafter, as described above. Different structures can be used. At this time, in the above structure, the LEDs are arranged along one direction and are condensed in a direction perpendicular to the arrangement direction. For example, the LEDs may be arranged two-dimensionally. Even in this case, the condensing layer or the condensing structure can be appropriately set according to the condensing direction.
10 発光ダイオードチップ(LEDチップ)
11 半導体層(発光ダイオード)
12 リードフレーム
13 反射層
14 蛍光層
20 基板
21、22 スペーサ
30 光散乱層
40 集光層
50 保護層
100 LED照明装置
10 Light emitting diode chip (LED chip)
11 Semiconductor layer (light emitting diode)
12
Claims (8)
前記発光ダイオードとの間に空隙が形成されるように前記発光ダイオードを上側から覆い、光を散乱させる光散乱層と、
前記光散乱層との間に空隙が形成されるように前記光散乱層を上側から覆い、前記光散乱層から出た光を集光する集光層と、
を具備することを特徴とするLED照明装置。 A light emitting diode (LED);
A light scattering layer that covers the light emitting diode from above so that a gap is formed between the light emitting diode and scatters light;
A light condensing layer that covers the light scattering layer from above so that a gap is formed between the light scattering layer and collects light emitted from the light scattering layer;
LED lighting device characterized by comprising.
Priority Applications (1)
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- 2016-08-19 JP JP2016161097A patent/JP2018029031A/en active Pending
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