專利名稱：發光裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是是關于發光裝 置，其能良好地控制白色光的色溫。
背景技術：
以往，已知有使用紅色LED組件、綠色LED組件與藍色LED組件3種LED組件發出白色光的發光裝置。在使用該發光裝置作為室內照明時，有時希望因應使用狀況，令白色光的色溫變成稱為冷白色、溫白色、暖白色的狀態。此時，宜使白色光盡可能在維持自然顏色的狀態下進行變化。所以，已有技術嘗試通過調整給予3種LED組件的供給電流，令白色光的色溫沿著黑體軌跡或其附近變化(專利文獻I)。但是，因為3種LED組件各自的順向電壓降(Vf)不同，紅色LED組件是2. OV左右，綠色LED組件是3. 3V左右，藍色LED組件是3. 4V左右，故在對于各LED組件分別施加不同電壓的基礎上，為了調節光量的平衡，必須對于調節供給到各LED組件的電流量進行復雜的演算處理，因此產生有難以控制白色光的色溫的問題。又，紅色LED組件、綠色LED組件、藍色LED組件任一者的射出光的波長范圍均是狹小，難以進行從冷白色、溫白色到暖白色平滑變化的高演色性控制。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2004-6253號公報
實用新型內容(實用新型所欲解決的問題)本實用新型有鑒于此問題點，主要目標在于提供一種發光裝置，可良好地控制白色光的色溫，且演色性優異。(解決問題的方式)亦即本實用新型的發光裝置，其特征在于包含多個種類的LED組件，發出不同波長的紫外線或紫色光；單一波長轉換構件，具有熒光體，并將該多個種類的LED組件發出的紫外線或紫色光予以轉換而導出白色光；電流控制部，使供給到該多個種類的LED組件的電流値產生變化。另，就短波長的可見光而言，舉例如有紫色光、藍色光、綠色光等，且紫外線包含近紫外線。只要是此種裝置，因為可將多個種類的LED組件發出的不同波長的紫外線或短波長的可見光，利用同一波長轉換構件予以轉換，故色溫不同的多數白色光在同一波長轉換構件內良好的混合，而能得到色溫沿著黑體軌跡或其附近變化的自然白色光。又，依據本實用新型的發光裝置，因為可利用容納多個種類的LED組件的I個封裝件調整白色光的色溫，故相較于使用熒光體分布各異的多個種類的封裝件調整白色光的色溫的習知發光裝置而言，能夠小型化，進而亦能達到制造成本的降低。[0015]就該LED組件而言，具體而言宜使用在200 430nm具有發射峰者，更佳者為在360 430nm的波長區域具有發射峰。該多個種類的LED組件宜交互(交錯)配置在同一基材上。通過如此交互配置，令受到各種LED組件激發的波長轉換構件所發出的白色光易于混合，而能良好的獲得位于白色光色溫的中間色溫的白色光。又，只要是此種裝置，亦能令光源位置均勻化。就該熒光體而言，適合使用發出紅色光的熒光體(以下稱紅色熒光體。)、發出綠色光發的熒光體(以下稱綠色熒光體)及發出藍色光的熒光體(以下稱藍色熒光體。)。藍色熒光體的激發效率(轉換至藍色光的效率)，是因激發光即紫外線或短波長的可見光的波長而異，又，綠色熒光體在受到紫外線或短波長的可見光激發之外，亦受到藍色光激發，紅色熒光體在受到紫外線或短波長的可見光激發之外，亦受到藍色光及綠色光激發。因此，并用藍色熒光體、綠色熒光體與紅色熒光體時，因為藍色熒光體發出的藍色光的光強度改變，造成綠色熒光體及紅色熒光體發出的綠色光及紅色光的光強度亦產生變化，故能獲得色溫不同的自然白色光。并且，通過將其混合，能得到色溫沿著黑體軌跡或其附近變化的白 色光。另外，無法得到僅有藍色光的光強度變化而色溫沿著黑體軌跡或其附近變化的白色光。(實用新型的效果)依據此種本實用新型可獲得一種發光裝置，因為令白色光的色溫沿著黑體軌跡或其附近變化而演色性優異。
圖I是本實用新型一實施形態的發光裝置的示意性構成圖。圖2是同一實施形態中的LED封裝件的平面圖。圖3是同一實施形態中的LED封裝件的縱剖面圖。圖4是顯示同一實施形態的調節發光裝置所發出的白色光的色溫及光量的方法的流程圖。圖5是其它實施形態中的LED封裝件的平面圖。
具體實施方式
(實施實用新型的最佳形態)以下參考附圖說明本實用新型一實施形態。本實施形態的發光裝置I如圖I所示，包含電源2 ;LED封裝件3，具有第ILED組件321及第2LED組件322 ;可變電阻41、42，分別連接到LED組件321、322 ;以及控制裝置5。以下詳述各部分。電源2，其電壓是大于第ILED組件321及第2LED組件322的電壓降。LED封裝件3如圖2及圖3所示，包含基體31，具有在頂端面311開口的凹部312 ；第ILED組件321及第2LED組件322，安裝在凹部312的底面313 ;透光性構件34，封裝LED組件321、322 ;波長轉換構件35，具有熒光體。基體31具有在頂端面311開口的凹部312，并是例如由氧化鋁或氮化鋁等高熱傳導率的絕緣材料成型而成。此種基體31是在其凹部312的底面313安裝后述LED組件3，但該底面313形成有用于令LED組件3進行電性連接的配線導體(未圖示)。此配線導體經由形成在基體31內部的配線層(未圖示)而導出到發光裝置I的外表面并連接到外部電路基板，藉而令LED組件3與外部電路基板電性連接。又，基體31凹部312的側面314及底面313的內面，通過施以銀、鋁、金等金屬電鍍等而形成有高反射率的金屬薄膜，并作為反射鏡發揮功能。LED組件321、322是發出紫外線或短波長的可見光，例如是在200 430nm具有發射峰。此種LED組件3是例如由氮化鎵系化合物半導體在藍寶石基板或氮化鎵基板之上依序迭層n型層、發光層及p型層而成。第ILED組件321及第2LED組件322彼此具有不同的發射峰，例如是以在395nm具有發射峰的LED組件與在410nm具有發射峰的LED組件組合使用，或以在365nm具有發 射峰的LED組件與在405nm具有發射峰的LED組件組合使用。本實施形態中，各LED組件321、322均各使用3個，并交互(交錯)配置在同一基體31的凹部312底面313上。此種LED組件321、322，是以氮化鎵系化合物半導體在下(凹部312的底面313偵D的方式使用軟焊導塊或金屬導塊等(未圖示)覆晶封裝于凹部312的底面313。并且，波長不同的LED組件321、322分別具有獨立的電路。透光性構件34是充填在凹部312來封裝LED組件321、322，例如由透光性及耐熱性優異且與LED組件3的折射率差小的硅氧樹脂等構成。具有此種透光性構件34時，能提升來自LED組件321、322的光的提取效率，又，能防止熒光體的熱劣化。波長轉換構件35是設于透光性構件34之上，且內部具有紅色熒光體、綠色熒光體及藍色熒光體。就該紅色熒光體而言，舉例如有發光峰值波長在640nm的銪活化氮氧硅化物熒光體，就該綠色熒光體而言，舉例如有發光峰值波長在530nm的銪活化娃酸鹽熒光體，就該藍色熒光體而言，舉例如有發光峰值波長在460nm的銪活化招酸鹽熒光體。就此種波長轉換構件35而言，舉例如有將熒光體分散在透光性及耐熱性優異且與透光性構件34的折射率差小的硅氧樹脂中，但亦可將分散有熒光體的未硬化硅氧樹脂充填到凹部312，亦可加工成薄板狀并切割成規定尺寸來使用。可變電阻41、42是具有3個端子，兩端的端子間的電阻是固定，且以通過旋轉軸桿令中央的端子與兩端的端子間電阻値產生改變的方式構成，藉此以可逆性的方式調節流經LED組件321、322的電流量I1U2t5控制裝置5是利用具有CPU或內存、A/D轉換器、D/A轉換器等的數字及模擬電路構成，可以是專用品，亦可以部分或全部利用個人計算機等泛用計算機而成。又，亦能以不使用CPU而僅利用模擬電路達成前述各部功能的方式構成，亦可不具有物理上一體性，而由利用有線或無線互相連接的多數機器構成。并且在該內存中存放規定的程序，依據該程序令CPU或其周邊機器協同動作，藉而至少發揮作為色溫設定部51、光量設定部52及電流控制部53的功能。色溫設定部51例如具有刻度盤，并接受通過旋轉該刻度盤而在1800 16000K之間選擇的具有色溫値的色溫數據。光量設定部52是例如具有刻度盤，并接受通過旋轉該刻度盤而選擇的具有光量値(亮度)的光量數據。電流控制部53分別從色溫設定部51取得色溫數據、從光量設定部52取得光量資料，并依據該色溫數據及光量數據產生控制信號，將該控制信號輸出到各可變電阻41、42而調節電阻値。 其次參考圖4的流程圖說明使用發光裝置I調節LED封裝件3所發出的白色光的色溫及光量的方法。首先，操作者通過旋轉刻度盤輸入具有規定色溫値的色溫數據(步驟SI)，令色溫設定部51接受該色溫數據(步驟S2)。同樣，操作者通過旋轉刻度盤輸入具有規定光量値的光量數據(步驟S3)，令光量設定部52接受該光量數據(步驟S4)。電流控制部53分別從色溫設定部51取得色溫數據、從光量設定部52取得光量資料，并依據該色溫數據及光量數據，進行規定的演算處理，計算流經各LED組件321、322的電流値的比例I1 I2,以及流經各LED組件321、322的電流的總流量値IjI2,再依此計算各可變電阻41、42的電阻値VpV2,并產生具有該電阻値V1J2的控制信號，輸出到各可變電阻 41、42(步驟 S5)。各可變電阻41、42接收控制信號，并依據控制信號變更其電阻値％、V2 (步驟S6)。各可變電阻41、42的電阻値乂卩^受到變更時，流經各LED組件321、322的電流値Ip I2產生變動，令各LED組件321、322所發出的光量値產生變動(步驟S7)。其結果即是控制LED封裝件3所發出的白色光的色溫及光量。只要是此種實施形態的發光裝置1，因為從安裝在同一基體31的2種LED組件321,322發出的不同波長的紫外線或短波長的可見光，在同一波長轉換構件35受到轉換，故色溫不同的2種白色光在同一封裝件3內良好地混合，沿著黑體軌跡或其附近令色溫變化而能獲得自然的白色光。亦即，藍色熒光體的激發效率(轉換至藍色光的效率)，是因激發光即紫外線或短波長的可見光的波長而異，又，綠色熒光體在受到紫外線或短波長的可見光激發之外亦受藍色光激發，紅色熒光體在受到紫外線或短波長的可見光激發之外亦受到藍色光及綠色光激發。因此，并用藍色熒光體、綠色熒光體與紅色熒光體時，從藍色熒光體發出的藍色光的光強度產生改變，導致從綠色熒光體及紅色熒光體發出的綠色光及紅色光的光強度亦產生變化，而獲得色溫不同的自然白色光。并且，通過將其混合，可獲得色溫沿著黑體軌跡或其附近變化的白色光。又，依據本實施形態，因為能利用容納2個LED組件321、322的I個封裝件3調整白色光的色溫，與使用分別令熒光體分布不同的多個種類的封裝件來調整白色光的色溫的習知發光裝置相較之下，能夠小型化，進而亦能達到制造成本的降低。另，本實用新型不限于前述實施形態。例如，LED封裝件3亦可如圖5(a) (b)所示，在長條狀同一基板上將LED組件321、322交互配置，若為此種構成則可使用作為具有調光功能的熒光管的代替品。又，就電流控制方法(調光方式)并無特別限定，例如可以是以下方式(I)利用可變電流源的定電流調光；(2)利用可變電壓源與限流電阻的定電壓調光；(3)使用固定或可變電壓源與限流電阻的脈沖寬度調光或PWM調光；(4)使用固定或可變電流源與限流電阻的脈沖寬度調光或PWM調光等。就波長轉換構件35所含的熒光體而言，不特定限定于藍色熒光體、綠色熒光體及紅色熒光體，亦可是藍色熒光體及黃色熒光體的組合。使用于LED封裝件3的LED組件不限定于2種，亦可為3種以上，又，各種LED組件的設置數可分別均為I個，亦可均為2個以上。又，同種類的LED組件之間，彼此亦可不串聯連接，例如亦可并聯連接，亦可并用串聯與并聯。LED組件321、322亦可使用引線接合連接到設置在基體31的配線導體。本實用新型的發光裝置亦可不包含可變電阻，例如就簡便的形態而言，亦可對于 發出不同波長的光的多種各LED組件，分別設置可控制0N/0FF的控制電路。若為此種裝置，
使用令受激發的波長轉換構件發出的白色光的色溫分別為A與B的LED組件時，通過ON/
OFF的組合，即能輸出來自各LED組件的色溫A、B的白色光，與輸出位在A、B中間的色溫C
的白色光，而能使發光裝置發出的白色光的色溫產生3種變化。此時，開關只要是能在以下
狀態中切換者即可僅令色溫為A的LED組件0N、僅令色溫為B的LED組件0N、雙方0N、雙
方OFF。使用此種可控制各LED組件的0N/0FF控制的控制電路作為電流控制部，并使用n
種LED組件時，可控制的色溫種類最多如下述算式。nZ n Ci
/=1在此，nCi記號是表示由n個不同物中選出i個不同物的組合。此外，本實用新型不限于上述各實施形態，在不脫離本實用新型精神的范疇內，亦可將前述各種構成的部分或全部予以適當組合來構成。(產業上利用性)本實用新型的發光裝置因為令白色光的色溫沿著黑體軌跡或其附近變化而能獲得演色性優異的光。主要組件符號說明I…發光裝置31…基體321、322…LED 組件35…波長轉換構件53…電流控制部。
權利要求1.一種發光裝置，其特征在于，包含 多個種類的LED組件，發出不同波長的紫外線或紫色光； 單一波長轉換構件，具有熒光體，并將所述多個種類的LED組件發出的紫外線或紫色光予以轉換而導出白色光；及 電流控制部，使供給到所述多個種類的LED組件的電流値產生變化。
2.如權利要求I所述的發光裝置，其特征在于，所述LED組件是在200 430nm具有發射峰。
3.如權利要求I所述的發光裝置，其特征在于，所述多個種類的LED組件交互配置在同一基材上。
4.如權利要求I所述的發光裝置，其特征在于，所述熒光體是發出紅色光的熒光體、發出綠色光熒光體，以及發出藍色光的熒光體。
5.如權利要求I所述的發光裝置，其特征在于，其發出色溫沿黑體軌跡或其附近變化的白色光。
專利摘要本實用新型提供一種發光裝置，能良好地控制白色光的色溫且演色性優異，包含多個種類的LED組件，發出不同波長的紫外線或短波長的可見光；單一波長轉換構件，具有熒光體，并將該多個種類的LED組件發出的紫外線或短波長的可見光予以轉換而導出白色光；電流控制部，使供給到該多個種類的LED組件的電流値產生變化。
文檔編號H01L33/00GK202549926SQ20109000098
公開日2012年11月21日 申請日期2010年7月5日 優先權日2009年7月7日
發明者宮坂慎, 鈴木弘一 申請人:Ccs株式會社