專利名稱：Led照明光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED照明光源，特別涉及適合作為一般照明用的白色光源使用的LED照明光源。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管元件(下稱“LED元件”。)是一種小型高效的發(fā)出色彩鮮艷的光的半導(dǎo)體元件，具有良好的單色性尖峰(peak)。在用LED元件發(fā)白光時(shí)，可以將例如紅色LED元件、綠色LED元件、和藍(lán)色LED元件靠近配置，進(jìn)行擴(kuò)散混色。但是問題是，由于各LED元件具有良好的單色性尖峰，從而很容易產(chǎn)生色斑。也就是說，如果各LED元件發(fā)光不均勻而沒有良好混色，就會(huì)變成有色斑的白光。為了解決這樣的色斑問題，已經(jīng)開發(fā)了將藍(lán)色LED元件和黃色熒光體組合起來得到白光的技術(shù)(例如，專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2)。
根據(jù)專利文獻(xiàn)1公開的技術(shù)，通過藍(lán)色LED元件的發(fā)光，和由該發(fā)光激勵(lì)、并發(fā)黃光的黃色熒光體的發(fā)光，可以獲得白光。在該技術(shù)中，由于僅使用1種LED元件就可以獲得白光，所以可以解決將多種LED元件靠近來獲得白光時(shí)產(chǎn)生的色斑的問題。
專利文獻(xiàn)2公開的炮彈型LED照明光源，具有圖1所示的結(jié)構(gòu)。也就是說，圖1所示的炮彈型LED照明光源200由以下部分構(gòu)成LED元件121、罩著LED元件121的炮彈型透明容器127、用來向LED元件121供給電流的引線框(leadframe)122a、122b。而且，在裝載LED元件121的引線框122b的安裝部上，設(shè)有杯型反射板123，它向箭頭D的方向反射LED元件121發(fā)出的光。LED元件121被分散有熒光物質(zhì)126的第1樹脂部124密封，第1樹脂部124被第2樹脂部125覆蓋。在LED元件121發(fā)藍(lán)光時(shí)，若該光使熒光物質(zhì)126發(fā)黃光，則兩色相混就會(huì)得到白色。
專利文獻(xiàn)1特開平10-242513專利文獻(xiàn)2專利第2998696號(hào)說明書通過開發(fā)色斑較少的白色LED元件，可以使LED照明光源廣泛應(yīng)用于一般照明，而不單單是圖像顯示裝置的背光和車輛的前燈。此外，根據(jù)最近對(duì)白色LED元件研究開發(fā)的進(jìn)展，關(guān)于光束也已經(jīng)可以滿足要求。
但是，本案發(fā)明者在進(jìn)一步研究了現(xiàn)有LED照明光源之后，卻發(fā)現(xiàn)了以下情況。即，對(duì)LED照明光源只注意了防止色斑和提高光束，而要作為一般照明使用，還需要注意到舒適性，對(duì)于這一點(diǎn)是考慮不周的。具體講就是，沒有注意到對(duì)于觀察者來說刺眼(眩目)這一點(diǎn)。也就是說，就一般照明用光源而言，不是說只要沒有色斑、明亮即可，讓觀察者感到不舒服也是不可取的。
所謂“眩目”，就是在視野中存在高亮度的光源、反射物體等，它們發(fā)出的光進(jìn)入到眼睛，就會(huì)難以看清對(duì)象或感到晃眼和不舒適的狀態(tài)。對(duì)于使用LED元件發(fā)射的光的LED照明光源來說，由于指向性強(qiáng)，所以可以預(yù)想在對(duì)桌子等作業(yè)對(duì)象進(jìn)行照射的情況下，光一般不會(huì)直接進(jìn)入周圍人的眼睛，不易發(fā)生眩目。但是，在將LED照明光源對(duì)室內(nèi)整體范圍內(nèi)照射的情況下，指向性強(qiáng)的這部分，與像熒光燈那樣的指向性弱的光進(jìn)入利用者眼睛的情況進(jìn)行比較，就可以預(yù)想利用者由于LED照明光源而感到眩目的情況會(huì)變多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于這些問題而提出的，其主要目的在于提供一種能夠抑制眩光的LED照明光源。
本發(fā)明的LED照明光源，具備LED芯片；反射部件，具有反射所述LED芯片發(fā)出的光的至少一部分的反射面；以及透光性部件，覆蓋所述LED芯片，其中，所述透光性部件的表面，包含位于所述LED芯片上方的上面區(qū)、和位于該上面區(qū)下方的側(cè)面區(qū)，所述側(cè)面區(qū)的至少一部分，具有比所述上面區(qū)的透過率低的透過率。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述透光性部件，至少覆蓋所述反射部件的所述反射面。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，還具有覆蓋所述LED芯片的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部，具有將所述LED芯片發(fā)射的光轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)比該光的波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光的熒光體、和使所述熒光體分散的樹脂，并被所述透光性部件覆蓋。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，通過對(duì)所述透光性部件進(jìn)行表面處理，所述透光性部件中的所述側(cè)面區(qū)的所述至少一部分形成為透過率低于所述上面區(qū)。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述透光性部件中的所述側(cè)面區(qū)的所述至少一部分的透過率，實(shí)質(zhì)上為0。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述透光性部件中的所述側(cè)面區(qū)的所述至少一部分，存在于與通過所述LED芯片的光軸為45度的角度附近的區(qū)域。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述透光性部件，包含由近似半球形狀或炮彈型形狀構(gòu)成的部位，所述透光性部件中的所述上面區(qū)，是與通過所述LED芯片的光軸為15度的角度以內(nèi)的區(qū)域。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述透光性部件中的所述上面區(qū)，具有近似平面的形狀。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述透光性部件中的所述側(cè)面區(qū)的整體，具有比所述上面區(qū)的透過率低的透過率。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述透光性部件中的所述上面區(qū)和所述反射面的至少一方，具有擴(kuò)散面。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，在所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部的側(cè)面與所述反射部件的反射面之間存在間隙，所述間隙被所述透光性部件填充。
本發(fā)明的另一個(gè)LED照明光源，具備基板；LED群，由在所述基板上二維排列的多個(gè)LED芯片構(gòu)成；反射部件，具有多個(gè)各自反射從各LED芯片發(fā)出的光的至少一部分的反射面；以及多個(gè)透光性部件，各自覆蓋各個(gè)LED芯片，所述多個(gè)透光性部件中、至少位于所述LED群的最外周部的透光性部件的表面，包含位于對(duì)應(yīng)的LED芯片上方的上面區(qū)、和位于該上面區(qū)下方的側(cè)面區(qū)，所述側(cè)面區(qū)的至少一部分，具有比所述上面區(qū)的透過率低的透過率。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述多個(gè)透光性部件，在所述反射部件的表面上相互結(jié)合。
根據(jù)本發(fā)明的LED照明光源，由于覆蓋LED芯片的透光性部件的側(cè)面區(qū)的至少一部分，具有比透光性部件的上面區(qū)的透過率低的透過率，所以容易引起眩光的來自上述側(cè)面區(qū)的光的發(fā)射能夠得到控制。其結(jié)果是，在本發(fā)明的LED照明光源中，眩光的發(fā)生被有效抑制。


圖1是示意地表示現(xiàn)有炮彈型LED照明光源的構(gòu)成的截面圖。
圖2是示意地表示本發(fā)明實(shí)施方式的LED照明光源100的構(gòu)成的截面圖。
圖3是示意地表示本發(fā)明實(shí)施方式的LED照明光源100的構(gòu)成的立體圖。
圖4是示意地表示本發(fā)明實(shí)施方式的LED照明光源100的構(gòu)成的截面圖。
圖5是示意地表示本發(fā)明實(shí)施方式的卡片式LED照明光源100的構(gòu)成的立體圖。
圖6是示意地表示本發(fā)明實(shí)施方式的LED照明光源100的構(gòu)成的截面圖。
圖7是示意地表示本發(fā)明實(shí)施方式的LED照明光源100的構(gòu)成的截面圖。
圖8是示意地表示本發(fā)明實(shí)施方式的LED照明光源100的構(gòu)成的截面圖。
圖9是示意地表示本發(fā)明實(shí)施方式的LED照明光源100的構(gòu)成的截面圖。
圖10是表示觀察者觀測(cè)作業(yè)面來進(jìn)行工作時(shí)的照明光源、觀察者、被照明物之間的關(guān)系的圖。
圖11是示意地表示本發(fā)明實(shí)施方式的LED照明光源100的構(gòu)成的截面圖。
圖12是示意地表示本發(fā)明實(shí)施方式的LED照明光源100的構(gòu)成的截面圖。
圖13是示意地表示本發(fā)明實(shí)施方式的LED照明光源100的構(gòu)成的截面圖。
圖14是示意地表示本發(fā)明實(shí)施方式的LED照明光源100的構(gòu)成的立體圖。
圖15是示意地表示本發(fā)明實(shí)施方式的LED照明光源100的構(gòu)成的截面圖。
圖16是示意地表示將LED照明光源100作為嵌頂燈使用時(shí)的一種方式的立體圖。
圖17是示意地表示將LED照明光源100作為嵌頂燈使用時(shí)的一種方式的立體圖。
圖18是示意地表示將LED照明光源100作為嵌頂燈使用時(shí)的一種方式的立體圖。
圖19是示意地表示本發(fā)明實(shí)施方式的LED照明光源110的構(gòu)成的立體圖。
圖20是示意地表示本發(fā)明實(shí)施方式的LED照明光源120的構(gòu)成的立體圖。
圖中10-LED芯片(LED元件)，12-熒光體樹脂部，20-透光性部件，22-透光性部件的上面區(qū)，24-透光性部件的側(cè)面區(qū)，26-低透過率部，27-擴(kuò)散面，30-基板，32-基底基板，34-布線層，36-布線圖形，38-供電端子，40-反射板，42-反射面，44-開口部，60-本體部，62a-引線框，62b-引線框，64-容受部，65-窄槽，70-布線圖形，72-連接線，100、110、120-照明光源，200-照明光源。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。以下的附圖中，為了簡(jiǎn)化說明，對(duì)實(shí)質(zhì)上具有相同功能的構(gòu)成要素用相同參照符號(hào)表示。
(實(shí)施方式1)首先，參照?qǐng)D2和3，對(duì)本發(fā)明的LED照明光源的第1實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖2是示意地表示本實(shí)施方式的LED照明光源100的構(gòu)成的截面圖。圖3是它的立體圖。
LED照明光源100，具有LED芯片10、覆蓋LED芯片10的熒光體樹脂部12、以及覆蓋熒光體樹脂部12的透光性部件20。
熒光體樹脂部12，由以下部分構(gòu)成將LED芯片10所放射的光轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)比該光波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光的熒光體、以及使該熒光體分散的樹脂。
透光性部件20，起到使熒光體樹脂部12與大氣隔斷(密封)的作用，例如通過對(duì)樹脂和玻璃等材料進(jìn)行成形而形成。本實(shí)施方式的透光性部件20，由環(huán)氧樹脂形成。本實(shí)施方式的透光性部件20，除了密封熒光體樹脂部12、隔斷大氣的功能之外，還具有使LED芯片10所放射的光聚光的透鏡功能。
透光性部件20的表面包括位于LED芯片10上方的上面區(qū)22、以及從上面區(qū)22起位于下方的側(cè)面區(qū)24。在透光性部件20中，側(cè)面區(qū)24的至少一部分具有透過率低于上面區(qū)22的透過率的部位(低透過率部26)的功能。由于這種低透過率部26的存在，透過透光性部件20的側(cè)面區(qū)24的光的強(qiáng)度就會(huì)被降低，低于透過上面區(qū)22的光的強(qiáng)度。
當(dāng)將LED照明光源100作為嵌頂燈(down light)使用時(shí)，從透光性部件20的上面區(qū)22射出的光，專門照射下方的對(duì)象物(被照明物)。與此相對(duì)，從透光性部件20的側(cè)面區(qū)24射出的光，容易直接進(jìn)入周圍人的眼睛。這種從側(cè)面區(qū)24發(fā)出的光容易產(chǎn)生不舒適的眩光，LED照明光源100中，降低了對(duì)發(fā)生該眩光影響較大的、來自側(cè)面區(qū)24的光的強(qiáng)度。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，透光性部件20形成為，包含由近似半球形狀或炮彈型形狀構(gòu)成的部位。在圖示的本實(shí)施方式中，透光性部件20的整體具有近似半球的形狀。
透光性部件20的低透過率部26呈帶狀延續(xù)，圍繞在側(cè)面區(qū)24的周圍。在本例中，低透過率部26的面積占側(cè)面區(qū)24面積的30％以上?？梢允箓?cè)面區(qū)24的近乎全體或全體作為低透過率部26發(fā)揮功能。在本實(shí)施方式中，雖然低透過率部26的上端與上面區(qū)22相接，但在低透過率部26的上端與上面區(qū)22之間也可以存在側(cè)面區(qū)24的一部分。
低透過率部26，例如通過在透光性部件20的側(cè)面區(qū)24上實(shí)施表面處理來形成。表面處理，可以為噴沙處理、規(guī)定物質(zhì)的蒸鍍、浮雕(emboss)加工、化學(xué)研磨等。通過這種表面處理，可以使低透過率部26的透過率低于上面區(qū)22的透過率。低透過率部26的透過率，可以設(shè)定為上面區(qū)22的透過率的例如10％以下。低透過率部26的透過率可以設(shè)定為任意的值，使關(guān)于透過低透過率部26的光的量(亮度和光束等)小于規(guī)定值。
低透過率部26，也可以使用對(duì)透光性部件20進(jìn)行表面處理以外的方法來形成。例如，對(duì)透光性部件20加入分散材料(例如，硅石、MgO等)，使該分散材料的濃度根據(jù)部位而變化，就可以形成透過率低于上面區(qū)22的低透過率部26。此外，通過從遮蓋層(遮光層)起形成低透過率部26，可以使低透過率部26的光的透過率實(shí)質(zhì)上為0。
本實(shí)施方式的LED芯片10是裸片LED，被配置在基板30上。覆蓋LED芯片10的熒光體樹脂部12和覆蓋熒光體樹脂部12的透光性部件20也被配置在基板30上。在本實(shí)施方式中，通過倒裝安裝，可以使LED芯片10上的電極與基板30表面上形成的端子(未圖示)相接觸，LED芯片10的芯片背面，被熒光體樹脂部12所覆蓋。
LED芯片10，是發(fā)射波長(zhǎng)在380nm～780nm的可見光范圍內(nèi)具有尖峰波長(zhǎng)的光的LED元件。分散在熒光體樹脂部12中的熒光體，發(fā)射在波長(zhǎng)為380nm～780nm的可見光區(qū)范圍內(nèi)、具有與LED芯片10的尖峰波長(zhǎng)不同的尖峰波長(zhǎng)的光。
本實(shí)施方式的LED芯片10，是發(fā)射藍(lán)光的籃色LED元件。包含在熒光體樹脂部12中的熒光體，是將藍(lán)光轉(zhuǎn)換成黃光的黃色熒光體。通過將LED芯片10所放射的藍(lán)光和熒光體所放射的黃光混合，形成白色的照明光。
典型的LED芯片10，是由氮化鎵(GaN)類材料制成的LED芯片。例如放射波長(zhǎng)為460nm的光。在將發(fā)藍(lán)光的LED芯片用作LED芯片10的情況下，可優(yōu)選將(Y·Sm)3(Al·Ga)5O12:Ce、(Y0.39Gd0.57Ce0.03Sm0.01)3Al5O12等用作熒光體。
本實(shí)施方式中的熒光體樹脂部12，具有近似圓柱的形狀(參照?qǐng)D3)。當(dāng)LED芯片10的平面尺寸，是例如大約0.3mm×大約0.3mm時(shí)，熒光體樹脂部12的直徑，可以設(shè)定為例如大約0.7mm～大約0.9mm。這種情況下，透光性部件20的大小，可以設(shè)定成例如高為1～15mm、直徑為2～7mm。
在本實(shí)施方式中，雖然透光性部件20的周圍設(shè)有具有反射面的反射板，反射LED芯片10發(fā)射的光。但為了簡(jiǎn)潔，圖2和圖3省略了記述。
圖4是表示具有反射面42的反射板40的構(gòu)成例的截面圖。在圖示的例子當(dāng)中，具有反射面42的反射板40被配置在基板30上。反射板40上形成有容納覆蓋LED芯片10的熒光體樹脂部12的開口部44。規(guī)定開口部44的側(cè)面，作為反射LED芯片10所發(fā)射的光的反射面42發(fā)揮功能。反射板40雖然是由鋁、銅、不銹鋼、鐵或它們的合金等金屬形成，但也可以由樹脂形成。
反射板40的開口部44中，透光性部件20被設(shè)為覆蓋熒光體樹脂部12。這種透光性部件20，例如通過樹脂模具適當(dāng)形成的。在圖4所示的例子中，透光性部件20中位于比反射板40的上面還靠上的部分，具有近似半球的形狀。該近似半球形狀的部分具備上面區(qū)22和側(cè)面區(qū)24，在側(cè)面區(qū)24的至少一部分上形成有低透過率部26。另外，在圖4所示的例子中，透光性部件20的一部分沿著反射板40的上面被橫向地薄薄地展開。透光性部件20中填充反射板40的開口部44內(nèi)部的部分，與熒光體樹脂部12的表面和反射面42相接觸。
本實(shí)施方式的基板30具備基底基板32、以及形成于基底基板32上的布線層34?；谆?2，例如是金屬制的基板，布線層34包含形成在由無機(jī)填充劑和樹脂組成的復(fù)合層上的布線圖形36。將金屬基板用作基底基板32、將復(fù)合層用作布線層34，是為了提高LED芯片10的放熱性。在本例中，布線層34是多層布線基板，在最上層的布線圖形36上，LED芯片10被倒裝安裝。
另外，在反射板40和布線層34之間，也可以設(shè)置底部填料(underfill)(應(yīng)力緩和層)。通過設(shè)置底部填料，可以緩和金屬制反射板40和布線層34之間存在的由熱膨脹差引起的應(yīng)力，同時(shí)還可以確保反射板40與最上層的布線圖形36之間的電絕緣。
如圖4所示，本實(shí)施方式中，熒光體樹脂部12的側(cè)面與反射板40的反射面42是分離的。通過這種分離，熒光體樹脂部12的形狀，可以不受反射板40的反射面42的形狀約束，能夠自由設(shè)計(jì)，其結(jié)果是，可以得到減輕色斑的效果。由于熒光體樹脂部12的側(cè)面與反射板40的反射面42分離的LED照明光源，已公開在美國(guó)專利申請(qǐng)公開US2004/0100192A1中，所以在此將其整體援用。
熒光體樹脂部12雖然具有“近似圓柱的形狀”，但本說明書中的“近似圓柱的形狀”，并不限于平行于基板主面的截面是正圓的結(jié)構(gòu)，它包含截面是具有6個(gè)以上頂點(diǎn)的多邊形的結(jié)構(gòu)。這是由于只要是頂點(diǎn)為6個(gè)以上的多邊形，實(shí)質(zhì)上就存在軸對(duì)稱性，所以可以視同為“圓柱”。
當(dāng)通過超聲波倒裝安裝，將LED芯片10安裝在基板30上時(shí)，超聲波振動(dòng)可能會(huì)使LED芯片10在平行于基板主面的平面內(nèi)扭動(dòng)。這種情況下，如果熒光體樹脂部12具有三棱柱或四棱柱的形狀，那么因LED芯片10與熒光體樹脂部12的配置關(guān)系，布光特性就容易受到影響。但是，如果熒光體樹脂部12是具有近乎圓柱的形狀，那么即便LED芯片10的朝向在平行于基板主面的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，熒光體樹脂部12與LED芯片10的相互配置關(guān)系也不會(huì)發(fā)生大的變化，不易對(duì)取向特性產(chǎn)生影響。
圖3至4，分別記述了單一的LED芯片10，而LED照明光源100可以具備多個(gè)LED芯片10。具體講就是，可以將圖4所示的結(jié)構(gòu)作為1個(gè)組件，將其形成二維(例如行和列狀地)排列。
圖5表示具有二維排列的多個(gè)LED芯片(LED群或LED組)的卡片式LED照明光源100的一例?；?0上，設(shè)有多個(gè)各自覆蓋未圖示的各LED芯片的透光性部件20。由于在透光性部件20的近似半球部位的側(cè)面區(qū)24上，形成了低透過率部26，所以該卡片式LED照明光源100具有抑制眩光的功能。在本例中，雖然對(duì)基板上排列的所有LED芯片，都在對(duì)應(yīng)的透光性部件20的側(cè)面區(qū)24上形成低透過率部26，但本發(fā)明并不限于這種情況。抑制眩光的效果，可以通過至少在位于LED群的最外周部分的透光性部件的側(cè)面區(qū)24上設(shè)置低透過率部26來取得。
在卡片式LED照明光源100的表面上，設(shè)置有與布線圖形36電連接、并用于向LED芯片10供電的供電端子38。在使用卡片式LED照明光源100時(shí)，將可將LED照明光源100可拆卸地插入的連接器(未圖示)、與點(diǎn)燈電路(未圖示)進(jìn)行電連接，將卡片式LED照明光源100插入該連接器來使用。
考慮將圖5所示的LED照明光源100用作例如嵌頂燈的情況。這種情況下，優(yōu)選以從LED照明光源100的中心起垂下的垂直方向(基板30的法線方向)為基準(zhǔn)，以在角度65度附近，令LED照明光源100的亮度為24000cd/m2以下、優(yōu)選為5300cd/m2以下(更優(yōu)選是2400cd/m2以下)的方式，在透光性部件20上形成低透過率部26?？梢酝ㄟ^設(shè)置為24000cd/m2以下，來滿足G分類中的G2的條件。而且，可以通過設(shè)置為5300cd/m2以下和2400cd/m2以下，來分別滿足G分類中的G1和G0的條件。
另外，所謂G分類，是屋內(nèi)照明刺眼評(píng)價(jià)方式中的由亮度規(guī)定方式規(guī)定的分類，是一種依據(jù)CIE眩光安全保障體系為準(zhǔn)、同時(shí)又結(jié)合日本實(shí)際情況的簡(jiǎn)要的眩光分類。G0、G1，是通過百葉窗或凸棱板等充分限制眩光的照明器具，G2是像下面開放形照明器具那樣、從水平方向看照明器具時(shí)無法看到燈泡、減輕了眩光的照明器具。另外，G3是燈泡露出、沒有限制眩光的照明器具。
如圖6所示，在將透光性部件20設(shè)置于反射板40的開口部44上的構(gòu)成中，可以在透光性部件20中從反射板40上面向上方突出的部分(近似半球部位)中的側(cè)面區(qū)24的近乎全部或全部上，形成低透過率部26。
圖7表示透光性部件20中在沿反射板40的上面展開的部分上也形成低透過率部26的例子。采用這種構(gòu)成，可以抑制從反射板40上方漏出的斜方向的光。
圖8表示設(shè)置凸棱板來作為低透過率部26發(fā)揮功能的例子。由于凸棱板會(huì)引起光的散亂，所以它會(huì)產(chǎn)生閃閃發(fā)光的閃亮效果。由此，帶來提高亮度的效果。
考慮觀察者(使用者)容易感到眩目的放射角，來決定低透過率部26的形成位置也能帶來一定效果。一般來說，當(dāng)觀察者離開照明光源時(shí)，亮度很弱所以不易產(chǎn)生眩目。但當(dāng)觀察者處于照明光源的正下方時(shí)，亮度很高，但只要觀察者不面朝天花板，光一般不會(huì)直接進(jìn)入觀察者的眼睛。因此，通過以規(guī)定范圍內(nèi)的角度來抑制放射光，可以在不大幅削弱整體光量的前提下有效地抑制眩光。
圖9表示本實(shí)施方式的LED照明光源100中的放射角θ。圖中箭頭50延伸的方向，是通過LED芯片10的光軸的方向，放射角θ的角度是0°。另外，箭頭50表示的是，在從頂面向正下方照射LED照明光源100時(shí)，LED照明光源100的正下方的方向。
下面，參照?qǐng)D10，說明從頂面向正下方照射LED照明光源，且觀察者觀察作業(yè)面進(jìn)行工作的情況。
假定觀察者在作業(yè)臺(tái)上工作時(shí)，觀察者的眼睛52距離桌上面51的高度h1是30cm，從垂直面以45°的角度觀測(cè)作業(yè)面54。當(dāng)LED照明光源的形態(tài)被假定為臺(tái)燈時(shí)，距離桌上面51的高度h2大約是50cm，照到觀察者的眼睛52的LED照明光源的放射角θ是56°。另一方面，觀察者眼睛52的眼球上面?zhèn)鹊囊暯菑囊朁c(diǎn)中心起最大是100°。這時(shí)，能邊工作邊察覺到LED照明光源的高度h4，距離桌上面51為72cm，放射角θ是35°。也就是說，在工作中，對(duì)離桌上面51有72cm以上的距離的照明光源，可以忽略眩光。
因此，在討論減輕對(duì)工作中的觀察者造成的眩目時(shí)，重點(diǎn)考慮從桌上面51起高度為50cm～72cm的LED照明光源。這種情況下，進(jìn)入到觀察者視野內(nèi)的LED照明光源的放射角θ是35°～56°。也可以將其記述為45°±10°。另外，放射角θ為45°所對(duì)應(yīng)的、距離桌上面51的高度h3是60cm。如果要考慮工作中觀察者眼球的上下運(yùn)動(dòng)、頭部的上下運(yùn)動(dòng)，那么通過限制放射角θ為45°±15°的亮度，就可在不影響對(duì)作業(yè)面54的照射強(qiáng)度的前提下，減少來自LED照明光源的對(duì)觀察者的眩光。
根據(jù)以上情況，為了實(shí)現(xiàn)可進(jìn)一步抑制眩光的LED照明光源100，優(yōu)選在放射角θ為45°的附近(例如，θ＝45°±15°)形成低透過率部26。如圖11所示，在積極抑制眩光的情況下，優(yōu)選在放射角θ為45°附近的側(cè)面區(qū)24上，形成透過率為0％的遮擋(遮光部)，來作為低透過率部26。作為遮擋發(fā)揮功能的低透過率部26，例如可以主要由混合了吸收藍(lán)光的顏料的樹脂(例如，環(huán)氧樹脂)來形成。
進(jìn)一步，為了抑制位于LED照明光源正下方區(qū)域中的眩光，可以如圖12所示，在上面區(qū)22的至少一部分上形成擴(kuò)散面27。具體講就是，將上面區(qū)22做成乳白色，或者在上面區(qū)22上設(shè)置凸棱板。或者，將上面區(qū)22的光透過率設(shè)定得較低，使上面區(qū)22的亮度降低到例如10000cd/m2以下?？梢詮臄U(kuò)散面起形成反射板40的反射面42。
上面區(qū)22，雖然從基板30的上方觀察大致朝向正面，但如果是近似半球的部位或不易認(rèn)定正面的炮彈型形狀部位等之類的情況下，有時(shí)會(huì)很難確定上面區(qū)22的位置。在這種情況下，可以將透光性部件的放射角θ為15°以內(nèi)的區(qū)域規(guī)定為上面區(qū)22。
(實(shí)施方式2)以下，說明透光性部件20具有平坦的上面區(qū)22的LED照明光源的實(shí)施方式。圖13是本實(shí)施方式的LED照明光源100的截面圖，圖14是LED照明光源100的立體圖。
如圖13和圖14所示，本實(shí)施方式中，與垂直于基板30主面的面平行的面上的、透光性部件20的截面近似梯形。由于在透光性部件20的側(cè)面區(qū)24的一部分上，形成有與上述實(shí)施方式相同的低透過率部26。所以，從LED照明光源100發(fā)出的光，可以有效地朝向基板30的法線方向(放射角θ＝0°)，其結(jié)果是，眩光就會(huì)得到抑制。
在本實(shí)施方式中，雖然透光性部件20的側(cè)面區(qū)24的一部分作為低透過率部26發(fā)揮功能，但也可以如圖15所示，使側(cè)面區(qū)24的整體作為低透過率部26發(fā)揮功能。此外，也可以在上面區(qū)22上形成擴(kuò)散面。
(實(shí)施方式3)在將上述各實(shí)施方式中的LED照明光源100用作嵌頂燈的情況下，例如可以采用圖16、圖17和圖18所示的方式。本例中的LED照明光源100，是卡片式LED照明光源，圖16表示臺(tái)燈構(gòu)成的一例。此外，圖17表示可與直管熒光燈置換的構(gòu)成的一例，圖18表示可與環(huán)管熒光燈置換的構(gòu)成的一例。
在圖16所示的例子中，將卡片式LED照明光源100插入安裝到本體部60上所設(shè)的容受部64上，成為可點(diǎn)燈的狀態(tài)。
在圖17和圖18所示的例子中，通過設(shè)置在本體部60的窄槽65安裝卡片式LED照明光源100，成為可點(diǎn)燈的狀態(tài)。本體部60與商用電源相連，內(nèi)置有點(diǎn)燈電路。由于卡片式LED照明光源100，具有抑制眩光的功能，所以即使是在圖16、圖17和圖18所示的方式下，也可以抑制眩光。
另外，雖然上述實(shí)施方式中，以用裸片LED作為L(zhǎng)ED芯片10，并將其安裝在基板30上的方式為例進(jìn)行的說明。但抑制眩光的效果并不限于以上方式，其它方式也可以得到。
(實(shí)施方式4)雖然上述各實(shí)施方式中的各LED照明光源100，都具備反射板40，但在不具備反射板40的情況下，也可以得到本發(fā)明的效果。
圖19表示包含引線框62a、62b的炮彈型LED光源110的構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，LED芯片10，也被熒光體樹脂(未圖示)和透光性部件20覆蓋。透光性部件20的上面區(qū)22，具有規(guī)定炮彈型的曲面形狀，在透光性部件20的側(cè)面區(qū)24的至少一部分上，形成有低透過率部26。LED芯片10被放置在一方引線框62b的一側(cè)，通過連接線(bonding wire)72與另一方引線框62a相連。像本實(shí)施方式這樣，在不具備反射板的情況下，也可以抑制眩光的發(fā)生。
(實(shí)施方式5)圖20表示芯片型LED光源120。圖20所示的LED芯片10，具有表面安裝型的電極結(jié)構(gòu)，被放置在形成了布線圖形70的基板30上。LED芯片10，在基板表面?zhèn)群突灞趁鎮(zhèn)染哂须姌O端子，其中一方直接或借助焊料等與布線圖形70的一部分連接。此外，LED芯片10的基板表面?zhèn)榷俗雍突灞趁鎮(zhèn)鹊牧硪环?，通過連接線72與布線圖形70的另一部分連接。本例中，透光性部件20也是形成為覆蓋LED芯片10和熒光體樹脂部(未圖示)，由于低透過率部26形成在該透光性部件20的側(cè)面區(qū)24的至少一部分上，所以可以抑制眩光的發(fā)生。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種抑制眩光的LED照明光源，所以本發(fā)明有益于一般照明用的LED照明光源的普及等。
權(quán)利要求
1.一種LED照明光源，具備LED芯片；反射部件，具有反射所述LED芯片發(fā)出的光的至少一部分的反射面；以及透光性部件，覆蓋所述LED芯片，其中，所述透光性部件的表面，包含位于所述LED芯片上方的上面區(qū)、和位于該上面區(qū)下方的側(cè)面區(qū)，所述側(cè)面區(qū)的至少一部分，具有比所述上面區(qū)的透過率低的透過率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明光源，其特征在于，所述透光性部件，至少覆蓋所述反射部件的所述反射面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LED照明光源，其特征在于，還具有覆蓋所述LED芯片的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部，具有將所述LED芯片發(fā)射的光轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)比該光的波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光的熒光體、和使所述熒光體分散的樹脂，并被所述透光性部件覆蓋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明光源，其特征在于，通過對(duì)所述透光性部件進(jìn)行表面處理，所述透光性部件中的所述側(cè)面區(qū)的所述至少一部分形成為透過率低于所述上面區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明光源，其特征在于，所述透光性部件中的所述側(cè)面區(qū)的所述至少一部分的透過率，實(shí)質(zhì)上為0。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明光源，其特征在于，所述透光性部件中的所述側(cè)面區(qū)的所述至少一部分，存在于與通過所述LED芯片的光軸為45度的角度附近的區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明光源，其特征在于，所述透光性部件，包含由近似半球形狀或炮彈型形狀構(gòu)成的部位，所述透光性部件中的所述上面區(qū)，是與通過所述LED芯片的光軸為15度的角度以內(nèi)的區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明光源，其特征在于，所述透光性部件中的所述上面區(qū)，具有近似平面的形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明光源，其特征在于，所述透光性部件中的所述側(cè)面區(qū)的整體，具有比所述上面區(qū)的透過率低的透過率。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明光源，其特征在于，所述透光性部件中的所述上面區(qū)和所述反射面的至少一方，具有擴(kuò)散面。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED照明光源，其特征在于，在所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部的側(cè)面與所述反射部件的反射面之間存在間隙，所述間隙被所述透光性部件填充。
12.一種LED照明光源，具備基板；LED群，由在所述基板上二維排列的多個(gè)LED芯片構(gòu)成；反射部件，具有多個(gè)各自反射從各LED芯片發(fā)出的光的至少一部分的反射面；以及多個(gè)透光性部件，各自覆蓋各個(gè)LED芯片，所述多個(gè)透光性部件中、至少位于所述LED群的最外周部的透光性部件的表面，包含位于對(duì)應(yīng)的LED芯片上方的上面區(qū)、和位于該上面區(qū)下方的側(cè)面區(qū)，所述側(cè)面區(qū)的至少一部分，具有比所述上面區(qū)的透過率低的透過率。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的LED照明光源，其特征在于，所述多個(gè)透光性部件，在所述反射部件的表面上相互結(jié)合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種LED照明光源(100)，具備LED芯片(10)；覆蓋LED芯片(10)的熒光體樹脂部(12)；覆蓋熒光體樹脂部(12)的透光性部件。熒光體樹脂部(12)由以下部分構(gòu)成將LED芯片(10)發(fā)射的光轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)比該光的波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光的熒光體、以及使熒光體分散的樹脂。透光性部件(20)的表面，包含位于LED芯片(10)上方的上面區(qū)(22)、和從該上面區(qū)(22)的周邊起位于下方的側(cè)面區(qū)(24)，透光性部件(20)中的側(cè)面區(qū)(24)的至少一部分(低透過率部)(26)，具有比上面區(qū)(22)的透過率低的透過率。
文檔編號(hào)F21S2/00GK1922740SQ20048003983
公開日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2004年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月7日
發(fā)明者矢野正, 清水正則, 高橋清 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社