JP2015133450A - 発光装置、照明用光源、および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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。
【解決手段】発光装置１であって、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、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く、基板１０の、青色ＬＥＤチップ２１実装された部分の厚みは、基板１０の、赤色ＬＥＤチップ２２が実装された部分の厚みよりも大きい。
【選択図】図２

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。

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。

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。

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。

特開平１０−３２１９０９号公報

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。

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。

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。

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、前記基板の、前記第一発光素子が実装された部分の厚みは、前記基板の、前記第二発光素子が実装された部分の厚みよりも大きい。

また、本発明の一態様に係る発光装置において、前記基板は、前記第二発光素子が実装された主基板と、前記第一発光素子が実装された副基板とを有し、前記副基板は、前記主基板の前記第二発光素子が実装された面である前面に配置されており、前記第一発光素子は、前記副基板の、前記主基板とは反対側の面に実装されているとしてもよい。

また、本発明の一態様に係る発光装置において、前記主基板は、前記第二発光素子と接続された配線を有し、前記副基板は、前記配線上に配置されているとしてもよい。

また、本発明の一態様に係る発光装置において、前記副基板の、前記主基板の前記前面からの高さは、前記第二発光素子の、前記主基板の前記前面からの高さよりも低いとしてもよい。

また、本発明の一態様に係る発光装置において、前記副基板の熱伝導率は、前記主基板の熱伝導率よりも低いとしてもよい。

また、本発明の一態様に係る発光装置において、前記主基板は、アルミニウム、銅、酸化アルミニウム、または窒化アルミニウムを基材とする基板であるとしてもよい。

また、本発明の一態様に係る発光装置において、前記副基板は、樹脂を基材とする基板であるとしてもよい。

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。

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。

また、本発明の一態様に係る照明用光源は、上記いずれかの態様に係る発光装置を備える。

また、本発明の一態様に係る照明装置は、上記いずれかの態様に係る発光装置を備える。

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。

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。 図２は、本発明の実施の形態１に係る発光装置の外観斜視図である。 図３は、図２のＡ−Ａ線における発光装置の断面図である。 図４は、図３の一部を拡大した拡大断面図である。 図５Ａは、実施の形態における複数の発光素子の接続関係の一例を示す模式図である。 図５Ｂは、実施の形態における複数の発光素子の接続関係の別の一例を示す模式図である。 図６は、実施の形態における青色ＬＥＤチップおよび赤色ＬＥＤチップ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。 図７は、複数のＬＥＤチップが実装された１枚の基板を備える発光装置の構成概要を示す断面図である。 図８は、実施の形態２に係る電球形ランプの構成概要を示す図である。 図９は、実施の形態３に係る照明装置の断面図である。 図１０は、実施の形態３に係る照明装置およびその周辺部材の外観斜視図である。 図１１Ａは、表面実装型ＬＥＤ素子を備える発光装置の外観斜視図である。 図１１Ｂは、第一ＳＭＤ型ＬＥＤの構成概要を示す図である。 図１１Ｃは、第二ＳＭＤ型ＬＥＤの構成概要を示す図である。

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。

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。

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６についても適用される。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（実施の形態１）
まず、実施の形態１について説明する。

［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。

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。

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。

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。

また、図３に示すように、基板１０の、青色ＬＥＤチップ２１が実装された部分の厚みＫ１は、基板１０の、赤色ＬＥＤチップ２２が実装された部分の厚みＫ２よりも大きい。

本実施の形態では、基板１０は、赤色ＬＥＤチップ２２が実装された主基板１２と、青色ＬＥＤチップ２１が実装された副基板１１とを有する。また、副基板１１は、主基板１２の赤色ＬＥＤチップ２２が実装された面である前面１２ａに配置されており、青色ＬＥＤチップ２１は、副基板１１の、主基板１２とは反対側の面（副基板１１の前面１１ａ）に実装されている。

より詳細には、発光装置１は、図２および図３に示すように、それぞれ２つの青色ＬＥＤチップ２１が実装された２枚の副基板１１が、主基板１２の前面１２ａに配置されており、主基板１２の前面１２ａには、４つの赤色ＬＥＤチップ２２が実装されている。

また、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。

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。

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、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。

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。

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。

本実施の形態では、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は、基板１０の構造上の特徴により、互いに放熱効率が異なる環境下に置かれる。その結果、発光装置１が点灯を開始した後の色ずれが認識され難くなる。この効果については、図６を用いて後述する。

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。

［基板］
基板１０は、本実施の形態では、副基板１１と主基板１２とで構成されている。

これらのうち、赤色ＬＥＤチップ２２が実装される主基板１２は、例えばメタルベース基板またはセラミック基板である。

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。

青色ＬＥＤチップ２１が実装される副基板１１は、例えば樹脂を基材とする樹脂基板である。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。

このように、本実施の形態において、副基板１１は熱伝導率が比較的に低い基板であり、主基板１２は熱伝導率が比較的に高い基板である。

なお、主基板１２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。主基板１２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）の光を主基板１２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。

また、本実施の形態では、主基板１２に実装された赤色ＬＥＤチップ２２の高さと、副基板１１の厚みとの関係に一つの特徴を有する。

図４は、図３の一部を拡大した拡大断面図である。

図４に示すように、副基板１１の厚みは、赤色ＬＥＤチップ２２の高さよりも小さい。つまり、副基板１１の、主基板１２の前面１２ａからの高さｈ１は、赤色ＬＥＤチップ２２の、主基板１２の前面１２ａからの高さｈ２よりも低い。

これにより、赤色ＬＥＤチップ２２の光に対する副基板１１による遮光量が抑制される。つまり、赤色ＬＥＤチップ２２からの光の取り出し効率の、副基板１１が存在することによる低下が抑制される。

なお、赤色ＬＥＤチップ２２の高さｈ２は、例えば０．２ｍｍであり、副基板１１の高さ（厚み）ｈ２は、例えば、０．１ｍｍである。また、主基板１２の厚みは、例えば１ｍｍである。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［発光素子の接続関係］
図５Ａは、実施の形態における複数の発光素子（ＬＥＤチップ）の接続関係の一例を示す模式図である。

図５Ａにおいて、Ｂ１〜Ｂ４のそれぞれは、青色ＬＥＤチップ２１を表し、Ｒ１〜Ｒ４のそれぞれは、赤色ＬＥＤチップ２２を表す。また、各ＬＥＤチップ（２１、２２）の端部に配置された黒丸は、配線３０との電気的な接続がなされていることを示す。

図５Ａに示すように、主基板１２には、一対の給電端子７１および７２が配置されており、給電端子７１および７２に接続された配線３０を介して、各青色ＬＥＤチップ２１および各赤色ＬＥＤチップ２２に発光のための電力が供給される。

配線３０は、例えば主基板１２にパターン形成された部分と、副基板１１にパターン形成された部分とで構成され、配線３０と各青色ＬＥＤチップ２１および各赤色ＬＥＤチップ２２とは、例えばワイヤで接続される。また、配線３０における、副基板１１に形成された部分と主基板１２に形成された部分との接続にも、例えばワイヤが用いられる。

これら配線３０およびワイヤの金属材料としては、例えば、Ａｕ（金）、銀（Ａｇ）、または銅（Ｃｕ）等が採用される。

本実施の形態では、図５Ａに示すように、直列に接続された４個のＬＥＤチップ群が２つ形成され、これら２つのＬＥＤチップ群が並列に接続される。

具体的には、図５Ａに示すようにＢ１、Ｂ２、Ｒ３、およびＲ４が直列に接続され、Ｒ１、Ｒ２、Ｂ３、およびＢ４が直列に接続される。また、Ｂ１、Ｂ２、Ｒ３、およびＲ４からなる第一ＬＥＤチップ群と、Ｒ１、Ｒ２、Ｂ３、およびＢ４からなる第二ＬＥＤチップ群とが並列に接続される。

ここで、本実施の形態では、主基板１２は、赤色ＬＥＤチップ２２と接続された配線３０を有し、かつ、副基板１１は、配線３０上に配置されている。

つまり、基板１０が、主基板１２および主基板１２上に配置された副基板１１によって構成されているため、主基板１２の配線３０上に副基板１１を配置することが可能である。言い換えると、配線３０を立体的に交差させることが可能である。

例えば、図５Ａに示すように、Ｒ１とＲ４とを接続する配線３０の上に２枚の副基板１１を配置することができる。

このように、本実施の形態では、発光素子（赤色ＬＥＤチップ２２）が実装された主基板１２の前面１２ａに、発光素子（青色ＬＥＤチップ２１）そのものではなく、発光素子（青色ＬＥＤチップ２１）が実装された副基板１１が配置される。

これにより、各発光素子に電力を供給するための配線３０のレイアウトの自由度が向上する。そのため、例えば、発光装置１が備える発光素子の個数等に応じて、各発光素子の配置レイアウトをより自由に決定することができる。

なお、図５Ａに示す複数のＬＥＤチップ（２１、２２）の電気的な接続関係は一例であり、これに限定されない。発光装置１では、並列に接続された複数のＬＥＤチップ列（直列）それぞれの順電圧（Ｖｆ）の合計値が、所定の範囲内に収まればよい。

例えば、図５Ｂに示すように、Ｂ１とＢ２とからなるＬＥＤチップ列およびＢ３とＢ４とからなるＬＥＤチップ列を並列に接続することで第一ＬＥＤチップ群を構成する。また、Ｒ１とＲ２とからなるＬＥＤチップ列およびＲ３とＲ４とからなるＬＥＤチップ列を並列に接続することで第二ＬＥＤチップ群を構成する。さらに、第一ＬＥＤチップ群と第二ＬＥＤチップ群とを直列に接続する。

このような接続関係が、発光装置１において採用されてもよい。

［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、青色ＬＥＤチップ２１が実装された部分の厚みＫ１は、基板１０の、赤色ＬＥＤチップ２２が実装された部分の厚みＫ２よりも大きい（図３参照）。

つまり、本実施の形態では、温度特性のよい青色ＬＥＤチップ２１を、基板１０における厚みＫ１の位置に実装し、温度特性の悪い赤色ＬＥＤチップ２２を、基板１０における厚みＫ２（Ｋ２＜Ｋ１）の位置に実装する。

これにより、青色ＬＥＤチップ２１からの熱を、例えば基板１０の裏面（図３における基板１２の下面）に接触する熱伝導率の高い部材に伝導し難くすることができる。つまり、青色ＬＥＤチップ２１を、赤色ＬＥＤチップ２２よりも、放熱の効率が低い環境下に置くことが可能となる。

また、本実施の形態では、基板１０は、副基板１１と主基板１２と有する。これにより、例えば、青色ＬＥＤチップ２１および赤色ＬＥＤチップ２２のそれぞれについての放熱性の調整が容易化される。

例えば、青色ＬＥＤチップ２１を、樹脂基板等の熱伝導率が比較的低い副基板１１に実装し、赤色ＬＥＤチップ２２を、セラミック基板等の熱伝導率が比較的高い主基板１２に実装する構成を採用することができる。

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。

図６は、実施の形態における青色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。

なお、図６において、一点鎖線で表された曲線Ｌ１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Ｌ１は、例えば青色ＬＥＤチップ２１と赤色ＬＥＤチップ２２とを厚みが均一な１枚の基板に実装した場合の、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。

また、実線で表された曲線Ｌ２は、実施の形態における基板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。

図６に示す曲線Ｌ１と曲線Ｌ２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、青色ＬＥＤチップ２１が、基板１０において放熱効率が比較的に低い位置に実装されていることに起因する。

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。

従って、本実施の形態の発光装置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、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認識され難くなる。

また、本実施の形態では、副基板１１を主基板１２の配線３０上に配置しており、これにより、配線３０を立体的に交差させることが可能となる。つまり、発光装置１は、配線レイアウトおよび複数のＬＥＤチップ（２１、２２）の配置レイアウトの自由度が高い構造が採用されている。

また、本実施の形態では、主基板１２上の副基板１１の厚みが主基板１２上の赤色ＬＥＤチップ２２の高さよりも小さいため、副基板１１の存在による、赤色ＬＥＤチップ２２からの光の取り出し効率の低下が抑制される。

なお、発光装置１は、実施の形態における基板１０のような、複数枚の基板で構成される基板ではなく、単一の基板を採用する場合であっても上記各種の効果は奏される。

図７は、青色ＬＥＤチップ２１および赤色ＬＥＤチップ２２が実装された１枚の基板１５を備える発光装置１の構成概要を示す断面図である。

図７に示す基板１５は、平板状の本体部１６と、本体部１６から突出した部分によって形成される厚肉部１７とを有する。

厚肉部１７には青色ＬＥＤチップ２１が実装され、本体部１６には赤色ＬＥＤチップ２２が実装される。また、厚肉部１７の厚みＭ１は、本体部１６の厚みＭ２よりも大きい。
つまり、基板１５の、青色ＬＥＤチップ２１が実装された部分の厚み（Ｍ１）は、基板１５の、赤色ＬＥＤチップ２２が実装された部分の厚み（Ｍ２）よりも大きい。

これにより、発光装置１が、例えば照明装置が備える金属製のヒートシンクに配置された場合、つまり、基板１５の裏面（図７における下面）にヒートシンクが取り付けられた場合、青色ＬＥＤチップ２１は赤色ＬＥＤチップ２２よりも放熱され難い環境に置かれる。

その結果、図６を用いて説明したように、青色ＬＥＤチップ２１の光出力の低下が短時間で鈍化する。すなわち、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１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。

（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８を用いて説明する。

図８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。

図８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。

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。

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。

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金属製の棒体である。

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。

なお、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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９および図１０を用いて説明する。

図９は、実施の形態３に係る照明装置１００の断面図である。

図１０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。

図９および図１０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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

また、図１０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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

図１１Ａは、表面実装型ＬＥＤ素子を備える発光装置１ａの外観斜視図である。

図１１Ａに示す発光装置１ａ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。

図１１Ｂは、第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５の構成概要を示す図であり、図１１Ｃは、第二ＳＭＤ型ＬＥＤ２６の構成概要を示す図である。

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。

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。

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。

なお、発光装置１ａ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）は、例えば図５Ａに示す接続関係で電気的に接続され、発光に必要な電力が供給される。

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。

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。

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１ａが実現される。

また、図１１Ａに示すように、第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５は、副基板１１に実装され、第二ＳＭＤ型ＬＥＤ２６は、主基板１２の前面１２ａに実装され、かつ、副基板１１は、主基板１２の前面１２ａに配置される。

すなわち、基板１０の、第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５が実装された部分の厚みは、基板１０の、第二ＳＭＤ型ＬＥＤ２６が実装された部分の厚みよりも大きい。

この構成によれば、上記実施の形態１と同じく、第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５についての放熱効率が比較的に低いことで、第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５が有する青色ＬＥＤチップ２５ｂの温度上昇が促進される。これにより、短時間で青色ＬＥＤチップ２５ｂの温度上昇が鈍化する。つまり、第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５の、温度上昇に伴う光出力の低下（図１参照）が短時間で鈍化する。

従って、発光装置１ａによれば、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、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。

また、上記実施の形態において、給電端子７１および７２は主基板１２に配置されているとした（例えば図５Ａ参照）。しかしながら、給電端子７１および７２は、副基板１１に配置されていてもよい。つまり、副基板１１に配置された給電端子７１および７２を介して、副基板１１および主基板１２に実装された複数の発光素子に電力が供給されてもよい。

また、主基板１２および副基板１１の種類についても、上記実施の形態における例示に限定されない。例えば、主基板１２および副基板１１がともに樹脂基板であってもよい。また、例えば、主基板１２および副基板１１がともにメタルベース基板またはセラミック基板であってもよい。

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。

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。

１、１ａ 発光装置
１０、１５ 基板
１１ 副基板
１１ａ、１２ａ 前面
１２ 主基板
１６ 本体部
１７ 厚肉部
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
３０ 配線
７１、７２ 給電端子
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

Claims (11)

1. 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、
   前記基板の、前記第一発光素子が実装された部分の厚みは、前記基板の、前記第二発光素子が実装された部分の厚みよりも大きい
   発光装置。
2. 前記基板は、前記第二発光素子が実装された主基板と、前記第一発光素子が実装された副基板とを有し、
   前記副基板は、前記主基板の前記第二発光素子が実装された面である前面に配置されており、
   前記第一発光素子は、前記副基板の、前記主基板とは反対側の面に実装されている
   請求項１記載の発光装置。
3. 前記主基板は、前記第二発光素子と接続された配線を有し、
   前記副基板は、前記配線上に配置されている
   請求項２記載の発光装置。
4. 前記副基板の、前記主基板の前記前面からの高さは、前記第二発光素子の、前記主基板の前記前面からの高さよりも低い
   請求項２または３に記載の発光装置。
5. 前記副基板の熱伝導率は、前記主基板の熱伝導率よりも低い
   請求項２〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
6. 前記主基板は、アルミニウム、銅、酸化アルミニウム、または窒化アルミニウムを基材とする基板である
   請求項５記載の発光装置。
7. 前記副基板は、樹脂を基材とする基板である
   請求項５または６に記載の発光装置。
8. 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
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光装置。
9. 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
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光装置。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の発光装置を備える
    照明用光源。
11. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の発光装置を備える
    照明装置。

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