(57)【要約】      （修正有）【課題】高演色性の暖白色光を放出する光源モジュールを提供する。【解決手段】基板１０、複数の青色光を発する第１のＬＥＤチップ、複数の赤色光を発する第２のＬＥＤチップ３０および波長変換層４０から構成する。複数の第１のＬＥＤチップ及び複数の第２のＬＥＤチップ３０は、基板１０上にそれぞれ配置されて基板１０に電気的に接続され、蛍光粉末を含有する樹脂からなる波長変換層４０は、複数の第１のＬＥＤチップおよび複数の第２のＬＥＤチップ３０を封止して凸レンズ状に形成され、複数の第１のＬＥＤチップと複数の第２のＬＥＤチップ３０とは、２：１の数量比で基板１０上に配置される。第１のＬＥＤチップ及び第２のＬＥＤチップ３０が放出する光が波長変換層４０によって混合されることにより、光源モジュールは、高演色性の暖白色光を放出する。【選択図】図２
0003164311.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に配置されて前記基板に電気的に接続された複数の第１のＬＥＤチップと、
前記基板上に配置されて前記基板および前記複数の第１のＬＥＤチップに電気的に接続される複数の第２のＬＥＤチップと、
前記複数の第１のＬＥＤチップおよび前記複数の第２のＬＥＤチップを封止する蛍光粉を含有する樹脂からなる波長変換層と、から構成され、
前記複数の第１のＬＥＤチップと前記複数の第２のＬＥＤチップとは、２：１の数量比で前記基板上に配置され、前記複数の第１のＬＥＤチップおよび前記複数の第２のＬＥＤチップが放出する光が前記波長変換層によって混合されることにより、高演色性の暖白色光を放出することを特徴とする高演色性の光源モジュール。
【請求項２】
前記基板上に前記LEDチップを囲む段差を形成し、前記段差の内側の側壁と前記基板の表面との間には、９０度近い角度が形成されることを特徴とする請求項１記載の高演色性の光源モジュール。
【請求項３】
前記波長変換層の被覆範囲は、前記段差が画定される領域より小さいことを特徴とする請求項２記載の高演色性の光源モジュール。
【請求項４】
前記複数の第１のＬＥＤチップと前記複数の第２のＬＥＤチップとは、前記基板上に軸対称に配列されることを特徴とする請求項１記載の高演色性の光源モジュール。
【請求項５】
前記複数の第１のＬＥＤチップは、前記複数の第２のＬＥＤチップの周囲に環状に配置されることを特徴とする請求項４記載の高演色性の光源モジュール。
【請求項６】
前記波長変換層は、前記複数の第１のＬＥＤチップおよび前記複数の第２のＬＥＤチップを弧状に突出した形状で封止して、前記波長変換層には、球状の出光面が形成されることを特徴とする請求項１記載の高演色性の光源モジュール。
【請求項７】
前記弧状に突出した出光面の拡散角度は、１６０度〜１７０度であることを特徴とする請求項６記載の高演色性の光源モジュール。
【請求項８】
前記光源モジュールの演色値は、９０以上であることを特徴とする請求項１記載の高演色性の光源モジュール。
【請求項９】
前記波長変換層は、フォトルミネセンス蛍光粉を含有することを特徴とする請求項１記載の高演色性の光源モジュール。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、光源モジュールに関し、特に、発光ダイオードを発光源とし、高演色性を有する光源モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ；ＬＥＤ）は、半導体からなる素子であり、半導体化合物を介して電気エネルギーを光エネルギーに変換することにより、発光する。発光ダイオードは、寿命が長く、安定性が高く、消費電力が少ないという特性を有する。発光ダイオードは、以前は、発光色別に指示灯、交通信号または看板灯などに利用されていたが、白色ＬＥＤの出現に伴い、照明設備に応用されるようになった。
【０００３】
しかし、従来の青色ＬＥＤチップに黄色蛍光粉を組み合わせて製造される白色ＬＥＤは、青色光が発光スペクトルの大部分を占めるため、色温度が非常に高く、発光が不均一である。さらに、発光スペクトルの赤色部分の強度が弱いことにより、演色性に劣るという問題を有する。また、発光ダイオードの製造工程中の樹脂を塗布する工程において、樹脂が基板の側面に流出しやすいため、ＬＥＤチップの封止工程が影響を受ける上、混合光が不均一になるという問題を有する。これらの問題は、白色ＬＥＤの大きな欠点である。
【０００４】
白色ＬＥＤが演色性に劣るという問題を解決するために、一部のメーカーは、白色ＬＥＤの封止工程において、赤色または緑色の蛍光粉を添加することにより、色温度を低下させ、演色性を高める効果を達成している。しかし、この方法を採用した場合、蛍光粉の濃度の均一性を制御するのが難しく、製造工程の難度を大幅に高める上、製造された白色ＬＥＤの品質は、所望のレベルに達しない。
【０００５】
また、一部のメーカーは、１つの２次レンズ内に白色ＬＥＤおよび赤色ＬＥＤを配置し、２次光学の方式により、白色光を放出する光学モジュールを案出した。しかし、実際に応用するとき、白色発光モジュールは、所望の暖白色光を放出する以外に、肉眼で明らかに分かる赤色光も放出するため、全体の発光均一性に劣る。
【０００６】
また、上述の２次レンズは、外力により押圧された場合、脱落してしまい、ＬＥＤチップを保護できなくなる。また、白色発光モジュールを長期に渡って使用した場合に発生する熱により、２次レンズが熱膨張および熱収縮して脱落してしまい、その結果、光源の照射輝度が低下してしまうという問題を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２３２１３４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
本考案の目的は、高演色性の暖白色光を放出する光源モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本考案の高演色性の光源モジュールは、基板、複数の第１のＬＥＤチップ、複数の第２のＬＥＤチップおよび波長変換層からなる。複数の第１のＬＥＤチップは、基板上に配置され、基板に電気的に接続される。複数の第２のＬＥＤチップは、基板上に配置され、基板および複数の第１のＬＥＤチップに電気的に接続される。波長変換層は、複数の第１のＬＥＤチップおよび複数の第２のＬＥＤチップを封止する。
【００１０】
複数の第１のＬＥＤチップと複数の第２のＬＥＤチップとは、２：１の数量比で基板上に配置される。複数の第１のＬＥＤチップおよび複数の第２のＬＥＤチップが放出する光が波長変換層によって混合されることにより、光源モジュールは、高演色性の暖白色光を放出する。
【考案の効果】
【００１１】
本考案の高演色性の光源モジュールは、２種類の異なる光色を放出するＬＥＤチップが所定の数量比で配列され、ＬＥＤチップが放出する光が蛍光粉末を含有する樹脂からなる波長変換層によって混合されることにより、低色温度で高演色性の光を放出することができる。本考案の光源モジュールは、従来技術によるものと比較し、全体の製造設備が簡単であるため、製造コストを大幅に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本考案の第１実施形態による高演色性の光源モジュールを示す平面図である。
【図２】本考案の第１実施形態による高演色性の光源モジュールを示す断面図である。
【図３】本考案の第１実施形態による高演色性の光源モジュールの段差を示す部分拡大図である。
【図４】本考案の第２実施形態による高演色性の光源モジュールの基板を示す平面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
本考案の目的、特徴および効果を示す実施形態を図面に沿って詳細に説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１および図２を参照する。図１は、本考案の第１実施形態による高演色性の光源モジュールを示す平面図である。図２は、本考案の第１実施形態による高演色性の光源モジュールを示す断面図である。
図１および図２に示すように、本考案の高演色性の光源モジュールは、基板１０、複数の第１のＬＥＤチップ２０、少なくとも１つ以上の第２のＬＥＤチップ３０および波長変換層４０を具える。
【００１５】
基板１０上には、これらのLEDチップを囲む環状の段差１２が形成されることにより、基板１０上には、島状平台１４が画定される。本実施形態において、段差１２は、基板１０上に円形に形成される。段差１２は、エッチング、電解エッチングまたは機械加工によって形成される。基板１０の厚さは、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの間である。段差１２の深さは、０．０３ｍｍ〜０．１ｍｍの間である。
【００１６】
図３を参照する。図３は、本考案の第１実施形態による高演色性の光源モジュールの段差を示す部分拡大図である。図３に示すように、段差１２の内側の側壁１２２と基板１０の表面１０２との間には、導角θが形成される。導角θは、９０度に近い角度である。
【００１７】
図１および図２を再び参照する。導電体１６は、島状平台１４上に基板１０を貫いて配置される。また、導電体１６の外縁には、絶縁層１８が被覆されて導電体１６と基板１０とは絶縁される。
【００１８】
複数の第１のＬＥＤチップ２０は、島状平台１４上に配置されて、基板１０に電気的に接続される（図示せず）。第１のＬＥＤチップ２０の発光波長帯は、４５５ｎｍ〜４６５ｎｍであり、青色光を放出する。
【００１９】
複数の第２のＬＥＤチップ３０は、島状平台１４上に配置されて基板１０および複数の第１のＬＥＤチップ２０に電気的に接続される（図示せず）。第２のＬＥＤチップ３０の発光波長帯は、６２０ｎｍ〜６２５ｎｍであり、赤色光を放出する。
【００２０】
複数の第１のＬＥＤチップ２０と複数の第２のＬＥＤチップ３０とは、２：１の数量比で配置される。これにより、光源モジュール全体の演色性を高め、光源モジュール全体の演色値（ｃｏｌｏｒ  ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ  ｉｎｄｅｘ）を９０以上に高める。
【００２１】
また、複数の第１のＬＥＤチップ２０と複数の第２のＬＥＤチップ３０とは、基板１０上の島状平台１４上に軸対称に配置される。複数の第２のＬＥＤチップ３０は、島状平台１４の中心位置に集中して配置される。複数の第１のＬＥＤチップ２０は、複数の第２のＬＥＤチップ３０の外周に環状に配置される。また、複数の第２のＬＥＤチップ３０の配列間隔は、複数の第１のＬＥＤチップ２０よりも狭く、この配列方式により、複数の第１のＬＥＤチップ２０および複数の第２のＬＥＤチップ３０が放出する光線は、均一に混合され、光源モジュール全体の光色の均一性を高めることができる。
【００２２】
波長変換層４０は、フォトルミネセンス蛍光粉を含有し、短波長の青色光を吸収してより長波長の光を放出する。波長変換層４０は、複数の第１のＬＥＤチップ２０および複数の第２のＬＥＤチップ３０が配置された基板１０の一方の面にこれらの蛍光粉末を含有する樹脂を塗布し、複数の第１のＬＥＤチップ２０および複数の第２のＬＥＤチップ３０を被覆する。また、波長変換層４０の被覆範囲は、段差１２が画定される領域より小さい。即ち、波長変換層４０は、島状平台１４を被覆し、複数の第１のＬＥＤチップ２０および複数の第２のＬＥＤチップ３０を盛り上がって弧状に突出した形状で封止する。また、基板１０には、段差１２が形成されるため、波長変換層４０自身の表面張力により、波長変換層４０が島状平台１４から段差１２内に流入するのを防止することができる。これにより、波長変換層４０は、複数の第１のＬＥＤチップ２０および複数の第２のＬＥＤチップ３０上を完全に被覆する。また、波長変換層４０は、島状平台１４上に位置規制されるため、複数の第１のＬＥＤチップ２０および複数の第２のＬＥＤチップ３０の被覆が不完全になることにより、光の混合が不均一になる状況が発生するのを防止することができる。また、波長変換層４０には、透光の光沢面または透光のつや消し面を形成することができる。
【００２３】
また、波長変換層４０は、島状平台１４によって位置規制される上、複数の第１のＬＥＤチップ２０および複数の第２のＬＥＤチップ３０を完全に封止することができる。複数の第１のＬＥＤチップ２０および複数の第２のＬＥＤチップ３０が放出する光線は、波長変換層４０を経由して外部に放出されるため、従来技術における光線の均一性に優れないという問題を有効に解決する上、弧状に突出した出光面により、光線の拡散角度を１６０度〜１７０度にして光源モジュールの光照射効率を大幅に高めることができる。
【００２４】
本実施形態による光源モジュールを実際に点灯させたとき、波長変換層４０が複数の第１のＬＥＤチップ２０が放出する青色光の一部を吸収し、一部の青色光と混合して白色光を生成する。複数の第２のＬＥＤチップ３０が放出する赤色光は、波長変換層４０を励起しないが、赤色光は、複数の第１のＬＥＤチップ２０と波長変換層４０との光の混合によって生成された白色光と２次混合され、低色温度の白色光が生成される。
【００２５】
また、基板１０の島状平台１４の上表面には、サンドブラスト処理によって凹凸表面（図示せず）が形成されることにより、波長変換層４０の付着力を高めることができる。また、島状平台１４上には、エッチング、陽極溶解または機械加工によって文字またはマーク（図示せず）を形成し、広告効果および製品を目立たせる効果を達成することができる。
【００２６】
（第２実施形態）
図４を参照する。本考案の第２実施形態による高演色性の光源モジュールの基板を示す平面図である。図４に示すように、段差１２は、エッチング、陽極溶解または機械加工によって楕円形、２つの円が重なった形状などの不規則な円形に形成することができる。これにより、封止工程において、波長変換層４０が流動、拡散して段差１２内に流入するのを防止することができる。
【００２７】
以上のように、本考案の高演色性の光源モジュールは、２種類の異なる光色のＬＥＤチップが所定の数量比で配列され、ＬＥＤチップが放出する光が波長変換層によって混合されることにより、低色温度で高演色性の光を放出することができる。本考案の光源モジュールは、従来技術による、蛍光粉または２次光学的手法によって調光するものと比較し、全体の製造設備が簡単であるため、製造コストを大幅に低減させることができる。また、基板上に形成された段差により、波長変換層が基板の側面に流出するのを有効に防止することができる。
【００２８】
以上の説明は、本考案の好適な実施形態を示すものであり、本考案の実施範囲を限定するものではない。本考案の実用新案登録請求の範囲に基づく同等効果の変更または修飾は、すべて、本考案の保護範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２９】
１０  基板
１０２  表面
１２  段差
１２２  側壁
１４  島状平台
１６  導電層
１８  絶縁層
２０  第１のＬＥＤチップ
３０  第２のＬＥＤチップ
４０  波長変換層
θ  導角
【図１】
0003164311.tif 000003
【図２】
0003164311.tif 000004
【図３】
0003164311.tif 000005
【図４】
0003164311.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月28日(2010.9.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に配置されて前記基板に電気的に接続された青色光を発する複数の第１のＬＥＤチップと、
前記基板上に配置されて前記基板および前記複数の第１のＬＥＤチップに電気的に接続され、赤色光を発する複数の第２のＬＥＤチップと、
前記複数の第１のＬＥＤチップおよび前記複数の第２のＬＥＤチップを封止し、短波長の光を吸収してより長波長の光を放出する蛍光粉を含有する樹脂からなる波長変換層と、から構成され、
前記複数の第１のＬＥＤチップと前記複数の第２のＬＥＤチップとは、２：１の数量比で前記基板上に配置され、前記複数の第１のＬＥＤチップおよび前記複数の第２のＬＥＤチップが放出する光が前記波長変換層によって混合されることにより、高演色性の暖白色光を放出することを特徴とする高演色性の光源モジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記基板上に前記第１及び第２のLEDチップを囲む段差を形成し、前記段差の内側の側壁と前記基板の表面との間には、９０度近い角度が形成されることによりこれらのLEDチップを封止する波長変換層が形成される範囲を区画したことを特徴とする請求項１記載の高演色性の光源モジュール。