JP2020136528A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光領域の境界を形成するダム材が暗くみえることにより色ムラが生じること低減して混色性を向上する発光装置を提供する。【解決手段】発光装置は、基板１０と、基板１０上に配置される複数の第１ＬＥＤ素子１１と、複数の第１ＬＥＤ素子１１を囲むように基板１０上に配置され、複数の第１ＬＥＤ素子１１が出射する光の波長を変換した光を放射する蛍光体を含むダム材１５と、複数の第１ＬＥＤ素子１１を封止するようにダム材１５の内側に配置される封止材１６，１７と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置に関する。

従来、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）素子を利用した発光装置が、照明等に広く利用されている。

例えば、基板上にＬＥＤ素子が実装され、蛍光体を含有する透光性の樹脂によりそのＬＥＤ素子が封止されたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）発光装置が知られている。

こうしたＣＯＢ発光装置の中には、異なる色を発光する複数の発光領域を有し、隣接する発光領域同士がダム材によりに区切られるものがある（例えば、特許文献１を参照）。

国際公開第２０１２／１６５００７号

例えば、特許文献１が提案する発光装置は、円形の領域が円の中心に対して回転対称に分割された３つの発光領域を有しており、隣接する発光領域同士は、ダム材により分離されている。３つの発光領域が赤色、緑色、青色の光を出射すると、３つの光が混合して白色光が得られる。

しかし、３つの発光領域から光が出射された場合、隣接する発光領域の境界となるダム材の部分が暗くなって、出射光の色ムラが目立つおそれがある。

そこで、本明細書は、発光領域の境界を形成するダム材が暗くみえることにより色ムラが生じること低減して混色性を向上する発光装置を提供することを課題とする。

本明細書に開示する発光装置は、基板と、基板上に配置される複数の第１ＬＥＤ素子と、複数の第１ＬＥＤ素子を囲むように基板上に配置され、複数の第１ＬＥＤ素子が出射する光の波長を変換した光を放射する蛍光体を含むダム材と、複数の第１ＬＥＤ素子を封止するようにダム材の内側に配置される封止材と、を備えることを特徴とする。

また、発光装置において、基板上に配置される複数の第２ＬＥＤ素子を備え、ダム材は、複数の第２ＬＥＤ素子を封止するように基板上に配置され、蛍光体は、複数の第１ＬＥＤ素子及び複数の第２ＬＥＤ素子が出射する光の波長を変換した光を放射することが好ましい。

また、発光装置において、基板上の第１方向に延伸する第１発光領域に配置される複数の第１ＬＥＤ素子を含む第１ＬＥＤ群と、第１発光領域の外側に位置する第２発光領域に配置される複数の第１ＬＥＤ素子を含む第２ＬＥＤ群と、を備え、封止材は、第１ＬＥＤ群を被覆し、第１発光領域から第１色温度の光を出射させる第１蛍光樹脂と、第２ＬＥＤ群を被覆し、第２発光領域から第１色温度よりも高い第２色温度の光を出射させる第２蛍光樹脂と、を有し、ダム材は、第２色温度よりも低い第３色温度の光を出射させる第３発光領域を形成することが好ましい。

特に、発光装置において、第１蛍光樹脂の頂部と第１蛍光樹脂に被覆された第１ＬＥＤ素子の上面との間の長さは、第１蛍光樹脂に被覆された第１ＬＥＤ素子の第１方向に直交する幅方向の長さよりも長いことが好ましい。

また、発光装置において、ダム材により囲まれており、互いに異なる色で発光する複数の発光領域を備え、ダム材は、隣接する発光領域同士の境界を形成しており、複数の発光領域のそれぞれでは、異なる蛍光体を含む封止材によって、複数の第１ＬＥＤ素子が封止され、ダム材は、複数の発光領域とは発光波長が異なる光を発光する境界発光領域を形成することが好ましい。

特に、発光装置において、複数の発光領域の形状は、所定の中心に関して回転対称であることが好ましい。

更に、発光装置において、赤色、緑色および青色に発光する３つの発光領域を備え、
境界発光領域は、前記３つの発光領域とは発光波長が異なる光を発光することが好ましい。

上述した本明細書に開示する発光装置は、発光領域の境界を形成するダム材が暗くみえることにより色ムラが生じること低減して混色性を向上する。

（Ａ）は本明細書に開示する発光装置の第１実施形態の平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示すＡＡ’線に沿う断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）に示すＢＢ’線に沿う断面図であり、（Ｄ）は（Ａ）に示す平面図の第１発光領域の近傍の部分拡大透視図であり、（Ｅ）は（Ｂ）の要部の拡大図である。 図１に示す発光装置のダム材及び蛍光樹脂を塗布する前の基板を示す図である。 （Ａ）は図１に示す発光装置の製造工程の第１工程を示す図であり、（Ｂ）は第２工程を示す図であり、（Ｃ）は第３工程を示す図であり、（Ｄ）は第４工程を示す図である。 本明細書に開示する発光装置の第１実施形態の変形例を示す平面図である。 本明細書に開示する発光装置の第２実施形態を示す平面図である。 （Ａ）は図５に示す発光装置の要部を示す平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＣＣ’線に沿う拡大断面図である。 （Ａ）は本明細書に開示する発光装置の第２実施形態の変形例１を示す平面図であり、（Ｂ）は変形例２を示す平面図である。

以下、本明細書で開示する発光装置の好ましい一実施形態を、図を参照して説明する。但し、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。

図１（Ａ）は本明細書に開示する発光装置の第１実施形態の平面図であり、図１（Ｂ）は（Ａ）に示すＡＡ’線に沿う断面図であり、図１（Ｃ）は（Ａ）に示すＢＢ’線に沿う断面図であり、図１（Ｄ）は（Ａ）に示す平面図の第１発光領域の近傍の部分拡大透視図であり、図１（Ｅ）は（Ｂ）の要部の拡大図である。図２は、図１に示す発光装置のダム材及び蛍光樹脂を塗布する前の基板を示す図である。

発光装置１は、基板１０と、複数の第１ＬＥＤ素子１１と、複数の第２ＬＥＤ素子１２と、第１蛍光樹脂１６及び第２蛍光樹脂１７を含む封止材と、第３蛍光樹脂１８を含むダム材１５を有する。

複数の第１ＬＥＤ素子１１及び第１蛍光樹脂１６は第１発光領域１１０、１１１に配置され、複数の第２ＬＥＤ素子１２及び第２蛍光樹脂１７は第２発光領域１２０に配置される。

第１発光領域１１０、１１１は、図１（Ａ）において矢印Ｃで示す第１方向に延伸する棒状の平面形状を有する。第１発光領域１１０と第１発光領域１１１とは、第１方向と直行する方向に離間して配置される。

第２発光領域１２０は、第１発光領域１１０の外側に位置し且つ円環状の平面形状を有するダム材１５の内壁に外周が接する。

第２発光領域１２０は、２つの第１発光領域１１０、１１０の周囲を取り囲んでいる。

基板１０は、例えば熱伝導性及び反射率が良好なアルミナ等のセラミックで形成され得る。基板１０の厚さは、例えば５００〜７００μｍ程度である。基板１０の上面には、アノード電極４１と、カソード電極４２と、アノード配線４３と、カソード配線４４と、接続配線４５が配置される。

複数の第１ＬＥＤ素子１１及び複数の第２ＬＥＤ素子１２のそれぞれは、青色発光ダイオードである。複数の第１ＬＥＤ素子１１及び複数の第２ＬＥＤ素子１２のそれぞれは、例えば、平面サイズが５００μｍ×２９０μｍであり、厚さＨ_１が２００μｍである。

複数の第１ＬＥＤ素子１１は、ワイヤ１３を介して直列接続されて第１ＬＥＤ群１１ａ、１１ｂを形成する。

第１ＬＥＤ群１１ａは、第１発光領域１１０に配置され、第１ＬＥＤ群１１ｂは、第１発光領域１１１に配置される。

第１ＬＥＤ群１１ｂのアノードはアノード配線４３を介してアノード電極４１に接続され、第１ＬＥＤ群１１ｂのカソードは接続配線４５に接続される。

第１ＬＥＤ群１１ａのアノードは接続配線４５に接続され、第１ＬＥＤ群１１ａのカソードはカソード配線４４を介してカソード電極４２に接続される。

第１ＬＥＤ群１１ａ及び第１ＬＥＤ群１１ｂは、接続配線４５を介して直列接続されるので、第１ＬＥＤ群１１ｂに含まれる１０個の第１ＬＥＤ素子１１は、アノード電極４１及びカソード電極４２間に直列に接続される。

複数の第１ＬＥＤ素子１１のそれぞれは、矩形の平面形状を有する。複数の第１ＬＥＤ素子１１のそれぞれの対抗する一対の辺の近傍にはアノード及びカソードが形成され、隣接する第１ＬＥＤ素子１１のアノードとカソードとの間は、ワイヤ１３によって接続される。

第２発光領域１２０は、第２ＬＥＤ群１２ａ、第２ＬＥＤ群１２ｂ、第２ＬＥＤ群１２ｃを有する。第２ＬＥＤ群１２ａは直列接続された１２個の第２ＬＥＤ素子１２を含み、第２ＬＥＤ群１２ｂは直列接続された１２個の第２ＬＥＤ素子１２を含む。第２ＬＥＤ群１２ｃは直列接続された１２個の第２ＬＥＤ素子１２が４列並列された合計４８個の第２ＬＥＤ素子１２を含む。

第２ＬＥＤ群１２ａのアノードは、アノード配線４３を介してアノード電極４１に接続される。第２ＬＥＤ群１２ａのカソードは、カソード配線４４を介してカソード電極４２に接続される。第２ＬＥＤ群１２ｂのアノードは、アノード配線４３を介してアノード電極４１に接続される。第２ＬＥＤ群１２ｂのカソードは、カソード配線４４を介してカソード電極４２に接続される。第２ＬＥＤ群１２ｃのアノードは、アノード配線４３を介してアノード電極４１に接続される。第２ＬＥＤ群１２ｃのカソードは、カソード配線４４を介してカソード電極４２に接続される。

第２ＬＥＤ群１２ａと、第２ＬＥＤ群１２ａと、第２ＬＥＤ群１２ｃは、アノード電極４１及びカソード電極４２間に並列に接続される。

第１発光領域１１０の第１ＬＥＤ群１１ａは、第２発光領域１２０の、第２ＬＥＤ群１２ａと第２ＬＥＤ群１２ｃとの間に配置される。

第１発光領域１１１の第１ＬＥＤ群１１ｂは、第２発光領域１２０の、第２ＬＥＤ群１２ｂと第２ＬＥＤ群１２ｃとの間に配置される。

ダム材１５は、第２蛍光樹脂１７をダム材１５の内側の領域に充填したときに第２蛍光樹脂１７を堰き止める枠体である。ダム材１５は、第１ＬＥＤ素子１１及び第２ＬＥＤ１２が出射する光の波長を変換した光を放射する蛍光体を有する第３蛍光樹脂を含む。ダム材１５は、例えば、蛍光体を含むシリコーン樹脂からなり、幅が０．７〜１．０ｍｍ、高さが０．５〜０．９ｍｍである。

複数の第１ＬＥＤ素子１１が発光するとき、第１発光領域１１０は第１発光色を有する光を出射し、複数の第２ＬＥＤ素子１２が発光するとき、第２発光領域１２０は第１発光色よりも色温度が高い第２発光色を有する光を出射する。第１発光色は、例えば色温度が３０００Ｋ程度のもので、第１ＬＥＤ素子１１が出射する青色光と、第１蛍光樹脂１６が含む蛍光体が出射する光とが混合されて得られる。第２発光色は、例えば色温度が５０００Ｋ程度のもので、第２ＬＥＤ素子１２が出射する青色光と、第２蛍光樹脂１７が含む蛍光体が出射する光とが混合されて得られる。

第３発光領域１３０は、第２発光色よりも色温度が低い第３発光色を有する光を出射する。第３発光色は、例えば第１発光色と同じ色温度が３０００Ｋ程度のもので、第１ＬＥＤ素子１１が出射する青色光と、第３蛍光樹脂１８が含む蛍光体が出射する光とが混合されて得られる。また、第３発光色は、第２ＬＥＤ素子１２が出射する青色光と、第３蛍光樹脂１８が含む蛍光体が出射する光とが混合されて得られる。

第３発光領域１３０が、第１発光色と同じ色温度の第３発光色の光を出射することにより、３０００Ｋの色温度の光と、第２発光領域１２０から出射される第２発光色の光との混色性が向上する。

例えば、第２発光色は、２０００Ｋ〜６５００Ｋの範囲内の色温度の光であって、第１発光色及び第３発光色は、第２発光色よりも色温度の低い光を出射するものであってもよい。ここで、第３発光色は、第１発光色とは異なる色温度の光であってもよい。

図１（Ｅ）に示すように、第１蛍光樹脂１６は、半円状の断面を有し、基板１０の上面から第１蛍光樹脂１６の頂点までの高さＨ_２は、例えば５００〜８００μｍである。硬化前の第１蛍光樹脂１６の粘度は、硬化前の第２蛍光樹脂１７の粘度よりも高い。一例では、第１蛍光樹脂１６及び第２蛍光樹脂１７の粘度は、Ｅ型粘度計により測定される。なお、本明細書では、第１蛍光樹脂１６及び第２蛍光樹脂１７の粘度等の樹脂の粘度は、硬化前の樹脂の粘度をいう。硬化前の第１蛍光樹脂１６は、例えば、高いチキソトロピー性を有することが好ましい。

第２蛍光樹脂１７の上面は概ね平坦であり、基板１０の上面から第２蛍光樹脂１７の上面までの高さＨ_３は、例えば６００〜９００μｍである。第１蛍光樹脂１６の頂点と、第２蛍光樹脂１７との間の距離は、例えば１００〜３００μｍである。

発光装置１では、第１蛍光樹脂１６の頂部と第１蛍光樹脂１６に被覆された第１ＬＥＤ素子１１の上面との間の長さＨは、第１蛍光樹脂１６に被覆された第１ＬＥＤ素子１１の第１方向に直交する幅方向の長さＷよりも長い。第１蛍光樹脂１６の頂部と第１蛍光樹脂１６に被覆された第１ＬＥＤ素子１１の上面との間の長さＨは、第１蛍光樹脂１６の高さＨ_２と第１ＬＥＤ素子１１の高さＨ_１との差である。

発光装置１は、第１蛍光樹脂１６の頂部と第１ＬＥＤ素子１１の上面との間の長さＨが第１ＬＥＤ素子１１の幅方向の長さＷよりも長いので、第１蛍光樹脂１６が熱又は紫外線により硬化されるときに、第１蛍光樹脂１６の側面が変形する「波打ち」の発生を防止できる。第１蛍光樹脂１６の量が少ない場合、第１方向に延伸するように配列された第１ＬＥＤ素子１１の側面の何れかに偏って第１蛍光樹脂１６が塗布されると、第１蛍光樹脂１６が熱又は紫外線により硬化されるときに、「波打ち」が発生するおそれがある。第１蛍光樹脂１６に「波打ち」が発生すると、第１ＬＥＤ素子１１の側面から発光した光が第１蛍光樹脂１６を介さずに出射して、目標の色温度と異なる色温度を有する光が第１発光領域１１０、１１１から出射するおそれがある。

発光装置１は、第１蛍光樹脂１６の頂部と第１ＬＥＤ素子１１の上面との間の長さＨが第１ＬＥＤ素子１１の幅方向の長さＷよりも長くなるように、第１蛍光樹脂１６を用いて第１発光領域１１０、１１１を形成することにより、「波打ち」の発生を防止する。

図３は発光装置１の製造方法を説明する図であり、図２（ａ）は第１工程を示し、図２（ｂ）は第２工程を示し、図２（ｃ）は第３工程を示し、図２（ｄ）は第４工程を示す。

第１工程では、まず、複数の第１ＬＥＤ素子１１を含む第１ＬＥＤ群１１ａ、１１ｂ及び複数の第２ＬＥＤ素子１２を含む第２ＬＥＤ群１２ａ、１２ｂ、１２ｃが実装された基板１０が準備される。複数の第１ＬＥＤ素子１１及び複数の第２ＬＥＤ素子１２のそれぞれは、基板１０にダイボンディングされる。第１ＬＥＤ群１１ｂ及び第２ＬＥＤ群１２ｂのアノードは、アノード配線４３を介して、基板１０の上面に形成されたアノード電極４１に接続される。第１ＬＥＤ群１１ａのアノードは、接続配線４５、第１ＬＥＤ群１１ｂ及びアノード配線４３を介してアノード電極４１に接続される。第１ＬＥＤ群１１ａ及び第２ＬＥＤ群１２ｂのカソードは、カソード配線４４を介して、基板１０の上面に形成されたカソード電極４２に接続される。第１ＬＥＤ群１１ｂのカソードは、接続配線４５、第１ＬＥＤ群１１ａ及びカソード配線４４を介して、カソード電極４２に接続される。なお、複数の第１ＬＥＤ素子１１及び複数の第２ＬＥＤ素子１２は、基板１０にフリップチップ実装されていても良い。

次に、第２工程では、基板１０の第１発光領域１１０、１１１に対応する上面にディスペンサで硬化前の第１蛍光樹脂１６を塗布する。第１蛍光樹脂１６は粘度が高いため、塗布されたときの第１蛍光樹脂１６の断面は、半円状になる。第１蛍光樹脂１６は、塗布されたときに底部にフィレットが形成されても良いが、塗布されたときの断面を半円状にすることにより、第１発光領域１１０、１１１の幅を狭くすることができる。塗布されたときの第１蛍光樹脂１６の断面を半円状とすることで、第１発光領域１１０、１１１の幅を狭くすることができるので、基板１０の大きさを、塗布されたときに第１蛍光樹脂１６の底部にフィレットが形成するときよりも小さくできる。第１蛍光樹脂１６は、塗布された後、熱又は紫外線によって硬化させる。第１蛍光樹脂１６の塗布後の硬化は、架橋が不完全な仮硬化であっても良い。

次に、第３工程では、ダム材１５の材料である第３蛍光樹脂１８をディスペンサで塗布し硬化させる。第３蛍光樹脂１８は、第１蛍光樹脂１６と同様の粘度を有することが好ましい。硬化前の第３蛍光樹脂１８は、例えば、高いチキソトロピー性を有することが好ましい。

次に、第４工程では、硬化前の第２蛍光樹脂１７をディスペンサで塗布し硬化させる。発光装置１では、第１発光領域１１０、１１１よりも面積が大きい第２発光領域１２０の発光色を厳密に管理する必要があるため、第２発光領域１２０の第２蛍光樹脂１７の厚さは、±５０μｍ程度で精度よく製造する必要がある。一方、第１発光領域１１０、１１１の第２蛍光樹脂１７の厚さ、及び、第３発光領域１３０の第３発光樹脂１８の厚さは、第２発光領域１２０の第２蛍光樹脂１７の厚さよりも製造精度が低くても良い。

発光装置１では、第１蛍光樹脂１６と第２蛍光樹脂１７とは、ダム材を介することなく直接接続される。第１蛍光樹脂１６の塗布されたときの硬化前の粘度が、第２蛍光樹脂１７の塗布されたときの硬化前の粘度よりも大きいため、第１蛍光樹脂１６は、塗布されたときの断面を半円状とすることできる。

上述した本実施形態の発光装置によれば、色温度が低い光を出射する２つの第１発光領域１１０、１１１が、第１発光領域１１０、１１１よりも色温度の高い光を出射する第２発光領域１２０に囲まれるように配置され、且つ発光領域１２０の周囲が第２発光領域１２０よりも色温度の低い光を出射する第３発光領域１３０に囲まれているので、各発光領域から出射される光による色ムラの発生を抑制して混色性を向上する。

また、第２発光領域１２０が、補助的な発光領域である第１発光領域１１０、１１１を取り囲むように配置されるので、第１発光領域１１０、１１１と第２発光領域１２０との間の境界部をぼやかせ易い。また、第２発光領域１２０の周囲を囲むダム材１５が、第３発光領域１３０として発光するので、第２発光領域１２０の周囲が暗くみえることを防止して周囲の境界部をぼやかす。発光装置１は、主たる発光領域が略円形であり且つ主たる発光領域が補助的な発光領域を取り囲み、更に主たる発光領域を補助的な発光領域が囲むように形成されるので、混色性を高く維持できる。

更に、発光装置１では、第１発光領域１１０、１１１及び第３発光領域１３０が低い色温度で発光し、第２発光領域１２０が高い色温度で発光する。このように、発光色が相違する第１発光領域及び第２発光領域及び第３発光領域を有する発光装置１の構造は、小型化された基板に、簡便な製造方法で形成可能であり、且つ混色性も高くし易い。

次に、上述した第１実施形態の発光装置の変型例を、図４を参照して、以下に説明する。

図４は、本明細書に開示する発光装置の第１実施形態の変形例を示す平面図である。

本変型例の発光装置１は、第１発光領域を１つだけ有する点が上述した第１実施形態とは異なる。

本変型例の発光装置１では、一つの第１発光領域１１０が、第２発光領域１２０の中央において、第１方向に延伸するように配置される。その他の構成は、上述した第１実施形態である。

なお、発光装置１は、３個以上の第１発光領域を有していてもよい。

次に、上述した発光装置の第２実施形態を、図５及び図６を参照しながら以下に説明する。第２実施形態について特に説明しない点については、上述の第１実施形態に関して詳述した説明が適宜適用される。また、同一の構成要素には同一の符号を付してある。

図５は、本明細書に開示する発光装置の第２実施形態を示す平面図である。図６（Ａ）は図５に示す発光装置の要部を示す平面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＣＣ’線に沿う拡大断面図である。

本実施形態の発光装置２は、互いに異なる色で発光する４つの発光領域６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂ、６１Ａを有し、これらの発光領域の構成要素として、蛍光樹脂７５Ｒ、７５Ｇ、７５Ｂ、７５Ａと、ＬＥＤ素子７１、７２、７３、７４を有する。

図５及び図６（Ａ）に示すように、ダム材７６により分割され、蛍光樹脂７５Ｒ，７５Ｇ，７５Ｂにより覆われた３つの領域が、発光領域６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂにそれぞれ相当する。発光領域６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂは、いずれも中心角が約１２０度の扇形である。発光領域６１Ｒは赤色（Ｒ）に、発光領域６１Ｇは緑色（Ｇ）に、発光領域６１Ｂは青色（Ｂ）に、それぞれ発光する。

ダム材７６は、発光領域６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂの境界となり、硬化前の蛍光樹脂７５Ｒ，７５Ｇ，７５Ｂの流出しを防止するための枠体である。ダム材７６は、発光装置２の外周側の境界となる円環部分と、その円の中心を通りその円を３等分する３本の直線部分とを有する。３本の直線部分の長さは、いずれも円の半径と同じである。なお、図６（Ａ）では、ダム材７６及び蛍光樹脂７５Ｒ，７５Ｇ，７５Ｂが透明であるとして図示している。発光領域６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂの形状は、ダム材７６の円環部分の中心に関して回転対称である。

また、ダム材７６は、発光領域６１Ａに相当する。発光領域６１Ａは、アンバー色（Ａ）に発光する。ダム材７６は、複数のＬＥＤ素子７４を封止するように基板１０上に配置される。複数のＬＥＤ素子７４は、ダム材７６の円環部分及び３本の直線部分のそれぞれに配置される。

ダム材７６は、ＬＥＤ素子７４が出射する光の波長を変換した光を放射する蛍光体を有する蛍光樹脂７５Ａを含む。また、蛍光樹脂７５Ａが有する蛍光体は、ＬＥＤ素子７１〜７３が出射する光の波長を変換した光を放射する。ダム材１５は、例えば、蛍光体を含むエポキシ樹脂又はシリコーン樹脂で構成され、基板１０の上面に固定されている。

ダム材７６は、上述した第１実施形態における第１蛍光樹脂と同様に、高いチキソトロピーを有する材料を用いて形成してもよい。

基板１０には、これらの発光領域にそれぞれ対応する個別電極５１Ｒ、５１Ｇ、５１Ｂ、５１Ａと、これらの発光領域に共通の１つの共通電極５５とが配置されており、発光装置２の４つの発光領域は互いに独立に発光可能である。このため、発光装置２では、１色ごとの発光も可能であり、４色すべてを発光させれば白色光が得られる。また、各発光領域に流れる電流を調整することにより、全体の発光色の調整も可能である。

ＬＥＤ素子７１〜７４は、発光素子の一例であり、例えば、窒化ガリウム系化合物半導体などで構成された、発光波長帯域が４５０〜４６０ｎｍ程度の青色光を出射する青色ＬＥＤである。ＬＥＤ素子７１〜７４は、それぞれ、発光領域６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂ、６１Ａに対応する基板１０上の領域に、発光面を基板１０とは反対側に向けて実装されている。図示した例では、発光領域６１Ｒに３０個のＬＥＤ素子７１が、発光領域６１Ｇに３０個のＬＥＤ素子７２が、発光領域６１Ｂに３０個のＬＥＤ素子７３が、発光領域６１Ａに６０個のＬＥＤ素子７４が、それぞれ実装されている。ＬＥＤ素子７１〜７４の下面は、例えば透明な絶縁性の接着剤などにより、基板１０の上面に固定されている。

ＬＥＤ素子７１〜７３は上面に一対の素子電極を有し、図６（Ｂ）に示すように、隣接するＬＥＤ素子７１〜７３の素子電極は、ボンディングワイヤ５３（以下、単にワイヤ５３という）により相互に電気的に接続されている。ＬＥＤ素子７１〜７３は、それぞれ直並列接続されており、例えば、１５個ずつ直列に接続され、その２組がさらに基板１０上の配線パターンに並列に接続されている。すなわち、１５段の直列接続回路が２つ並列接続されている。なお、図６（Ａ）では、簡単のため、ＬＥＤ素子７１〜７３同士を接続するワイヤの図示を省略している。

同様に、ＬＥＤ素子７４は上面に一対の素子電極を有し、隣接するＬＥＤ素子７４の素子電極は、ボンディングワイヤ５３（以下、単にワイヤ５３という）により相互に電気的に接続されている。ＬＥＤ素子７４は、それぞれ直並列接続されており、例えば、２０個ずつ直列に接続され、その３組がさらに基板１０上の配線パターンに並列に接続されている。すなわち、２０段の直列接続回路が３つ並列接続されている。なお、図６（Ａ）では、簡単のため、ＬＥＤ素子７１〜７３同士を接続するワイヤの図示を省略している。

発光装置２におけるＬＥＤ素子７１〜７４の個数は特に限定されず、高い光量を得るために、発光装置２はより多数のＬＥＤ素子７１〜７４を有してもよい。

図６（Ａ）では、ＬＥＤ素子７１〜７４を白色の四角と黒色の四角で示している。同じ色の四角で示されたＬＥＤ素子７１〜７４は、そのＬＥＤ素子の素子電極の配列方向がすべて同じである。一方、白色の四角で示されたＬＥＤ素子７１〜７４と、黒色の四角で示されたＬＥＤ素子７１〜７４とは、そのＬＥＤ素子の素子電極の配列方向が９０度ずれている。すなわち、白色の四角で示されたＬＥＤ素子７１〜７４は、黒色の四角で示されたＬＥＤ素子７１〜７４に対して、基板１０上で９０度回転して実装されている。基板１０上のある基準方向に対する基板１０の上面内での実装角度が異なるＬＥＤ素子７１〜７４は、その発光装置２の中心を通る図６（Ａ）の直線Ｙに関して線対称に分布している。また、図６（Ａ）に示すように、発光装置２のＬＥＤ素子７１〜７４は、直線Ｙに関して線対称に配置されている。

蛍光樹脂７５Ｒ，７５Ｇ，７５Ｂは、それぞれ、基板１０上でダム材７６により囲まれる領域に充填されて、対応する発光領域６１Ｒ，６１Ｇ，６１ＢにおけるＬＥＤ素子７１〜７３とワイヤ５３の全体を一体に被覆し保護（封止）する。蛍光樹脂７５Ｒ，７５Ｇ，７５Ｂとしては、例えば、エポキシ樹脂又はシリコーン樹脂などの無色かつ透明な樹脂を、特に２５０℃程度の耐熱性がある樹脂を使用するとよい。

蛍光樹脂７５Ｒは、例えば、ＬＥＤ素子７１からの青色光を吸収して赤色に発光するＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋などの赤色蛍光体を含有する。これにより、発光領域６１Ｒは、例えば６２０〜７５０ｎｍの波長域の赤色光を出射する。

蛍光樹脂７５Ｇは、例えば、ＬＥＤ素子７２からの青色光を吸収して緑色に発光する（ＢａＳｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋などの緑色蛍光体を含有する。これにより、発光領域６１Ｇは、例えば５００〜５７０ｎｍの波長域の緑色光を出射する。

蛍光樹脂７５Ｂは、青色に発光する発光領域６１Ｇの蛍光樹脂である。ＬＥＤ素子７３が青色ＬＥＤであることから、蛍光樹脂７５Ｂは蛍光体を含有しない透明樹脂であってもよい。発光領域６１Ｂは、例えば４５０〜４９０ｎｍの波長域の青色光を出射する。

蛍光樹脂７５Ａは、アンバー色に発光する発光領域６１Ａの蛍光樹脂である。蛍光樹脂７５Ａは、ＬＥＤ素子７４及びワイヤ５３を封止する。アンバー色の波長域は黄色の長波長領域と黄赤の短波長領域に跨っているため、蛍光樹脂７５Ａは、例えば黄色蛍光体と赤色蛍光体を含有する。黄色蛍光体は、例えば、ＬＥＤ素子７４からの青色光を吸収して黄色に発光するＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｇａｒｎｅｔ）などの蛍光体である。これにより、発光領域６１Ａは、例えば５８０〜６００ｎｍの波長域のアンバー色の光を出射する。なお、蛍光樹脂７５Ａは、黄色蛍光体と赤色蛍光体に替えて、アンバー色の１種類の蛍光体か、緑色蛍光体と赤色蛍光体の２種類を含有してもよい。上記した３通りのいずれでも、アンバー発光を実現することができる。

なお、１つの蛍光樹脂が複数種類の蛍光体を含有してもよい。

上述した本実施形態の発光装置によれば、互いに異なる色で発光する３つの発光領域６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂを分割するダム材７６が、ＬＥＤ素子７４を有する発光領域６１Ａを形成するので、色ムラが生じること低減して混色性を更に向上する。また、赤色と、緑色と、青色に加えて、アンバー色を発光することにより、混合された光のスペクトル分布をより白色光に近づけることができる。

本実施形態の発光装置では、３つの発光領域６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂを分割するダム材７６が発光領域６１Ａを形成するので、ダム材により囲まれた発光領域を別途形成する工程を省略することができる。

次に、上述した第２実施形態の発光装置２の変形例１及び変形例２を、図７を参照して、以下に説明する。

図７（Ａ）は、本明細書に開示する発光装置の第２実施形態の変形例１を示す平面図である。

図７（Ａ）に示すように、本変型例の発光装置２では、ダム材７６により分割され、蛍光樹脂７５Ｗ，７５Ｃにより覆われた２つの領域が、発光領域６１Ｗ，６１Ｃにそれぞれ相当する。発光領域６１Ｗ，６１Ｃは、いずれも中心角が約１８０度の扇形（半円形）であり、これらの扇形により１つの円形の発光領域が構成される。発光領域６１Ｗは暖色（例えば色温度３５００Ｋ）に、発光領域６１Ｃは寒色（例えば色温度６５００Ｋ）にそれぞれ発光する。本変型例の発光装置２でも、基板１０には、発光領域６１Ｗ，６１Ｃにそれぞれ対応する２個の個別電極５１Ｗ，５１Ｃと、これらの発光領域に共通の１個の共通電極５５とが配置される。発光装置２では、２つの発光領域は互いに独立に発光可能であり、これらの両方を発光させれば白色の色温度を調整することができる。

ダム材７６は、発光領域６１Ｗ，６１Ｃの境界となる枠体であり、発光装置２の外周側の境界となる円環部分と、その円の中心を通りその円を２等分する１本の直線部分とを有する。直線部分の長さは、円の直径と同じである。

また、ダム材７６は、蛍光樹脂７５Ａにより覆われた発光領域６１Ａを形成することは、上述した第２実施形態と同様である。

蛍光樹脂７５Ｗ，７５Ｃは、それぞれ、基板１０上でダム材７６により囲まれる領域に充填されて、対応する発光領域６１Ｗ，６１ＣにおけるＬＥＤ素子とそれらを接続するワイヤの全体を一体に被覆し保護（封止）する。蛍光樹脂７５Ｗ，７５Ｃは、比率が調整された緑色蛍光体および赤色蛍光体を含有する。

発光領域６１Ａは、発光領域６１Ｗが発光する光の色温度と、発光領域６１Ｃが発光する光の色温度との間の色温度の光を発光することが好ましい。

図７（Ｂ）は、本明細書に開示する発光装置の第２実施形態の変形例２を示す平面図である。

図７（Ｂ）に示すように、本変型例の発光装置２では、ダム材７６により分割され、蛍光樹脂７５Ｒ，７５Ｇ，７５Ｂ，７５Ｃ、７５Ａにより覆われた５つの領域が、発光領域６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ａにそれぞれ相当する。４つの発光領域６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂ，６１Ｃは、いずれも中心角が約９０度の扇形であり、これらの扇形により１つの円形の発光領域が構成される。発光領域６１Ｒは赤色（Ｒ）に、発光領域６１Ｇは緑色（Ｇ）に、発光領域６１Ｂは青色（Ｂ）に、発光領域６１Ｃはシアン色（Ｃ）に、それぞれ発光する。

また、ダム材７６は、蛍光樹脂７５Ａにより覆われた発光領域６１Ａを形成することは、上述した第２実施形態と同様である。発光領域６１Ａ発光領域２１Ａはアンバー色（Ａ）に発光する。

基板１０には、これらの５つの発光領域にそれぞれ対応する個別電極５１Ｒ、５１Ｇ、５１Ｂ、５１Ｇ、５１Ｃ、５１Ａが別々に設けられており、発光装置２の５つの発光領域は互いに独立に発光可能である。このため、発光装置２では、１色ごとの発光も可能であり、５色すべてを発光させれば白色光が得られる。また、各発光領域に流れる電流を調整することにより、全体の発光色の調整も可能である。

本発明では、上述した実施形態の発光装置は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。また、一の実施形態が有する構成要件は、他の実施形態にも適宜適用することができる。

例えば、上述した各実施形態では、複数の発光領域を囲むダム材は、円形の輪郭を有していたが、ダム材の輪郭は特に制限されない。複数の発光領域を囲むダム材の輪郭は、例えば、４角形等の多角形であってもよい。

また、上述した各実施形態において、各発光領域が発光する色は、特に制限されない。各発光領域が発光する色は、発光装置の使用される用途に応じて適宜決定され得る。

１、２ 発光装置
１０ 基板
１１、１２ ＬＥＤ素子
１１ａ、１１ｂ 第１ＬＥＤ群
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 第２ＬＥＤ群
１３ ワイヤ
１５ ダム材
１６ 第１蛍光樹脂
１７ 第２蛍光樹脂
１８ 第３蛍光樹脂
４１ アノード電極
４２ カソード電極
４３ アノード配線
４４ カソード配線
４５ 接続配線
１１０、１１１ 第１発光領域
１２０ 第２発光領域
１３０ 第３発光領域
５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂ，５１Ａ，５１Ｗ，５１Ｃ 個別電極
５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂ，５２Ａ 検査用端子
５３ ワイヤ
５５ 共通電極
６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂ，６１Ａ，６１Ｗ，６１Ｃ 発光領域
７１，７２，７３，７４ ＬＥＤ素子
７５Ｒ，７５Ｇ，７５Ｂ，７５Ａ，７５Ｗ，７５Ｃ 蛍光樹脂（封止材）
７６ ダム材

Claims (7)

1. 基板と、
   前記基板上に配置される複数の第１ＬＥＤ素子と、
   前記複数の第１ＬＥＤ素子を囲むように前記基板上に配置され、前記複数の第１ＬＥＤ素子が出射する光の波長を変換した光を放射する蛍光体を含むダム材と、
   前記複数の第１ＬＥＤ素子を封止するように前記ダム材の内側に配置される封止材と、
   を備えることを特徴とする発光装置。
2. 前記基板上に配置される複数の第２ＬＥＤ素子を備え、
   前記ダム材は、前記複数の第２ＬＥＤ素子を封止するように前記基板上に配置され、前記蛍光体は、前記複数の第１ＬＥＤ素子及び前記複数の第２ＬＥＤ素子が出射する光の波長を変換した光を放射する請求項１に記載の発光装置。
3. 前記基板上の第１方向に延伸する第１発光領域に配置される前記複数の第１ＬＥＤ素子を含む第１ＬＥＤ群と、
   前記第１発光領域の外側に位置する第２発光領域に配置される前記複数の第１ＬＥＤ素子を含む第２ＬＥＤ群と、
   を備え、
   前記封止材は、
   前記第１ＬＥＤ群を被覆し、前記第１発光領域から第１色温度の光を出射させる第１蛍光樹脂と、
   前記第２ＬＥＤ群を被覆し、前記第２発光領域から前記第１色温度よりも高い第２色温度の光を出射させる第２蛍光樹脂と、を有し、
   前記ダム材は、前記第２色温度よりも低い第３色温度の光を出射させる第３発光領域を形成する、請求項１又は２に記載の発光装置。
4. 前記第１蛍光樹脂の頂部と前記第１蛍光樹脂に被覆された前記第１ＬＥＤ素子の上面との間の長さは、前記第１蛍光樹脂に被覆された前記第１ＬＥＤ素子の前記第１方向に直交する幅方向の長さよりも長い、請求項３に記載の発光装置。
5. 前記ダム材により囲まれており、互いに異なる色で発光する複数の発光領域を備え、
   前記ダム材は、隣接する前記発光領域同士の境界を形成しており、
   前記複数の発光領域のそれぞれでは、異なる蛍光体を含む前記封止材によって、前記複数の第１ＬＥＤ素子が封止され、
   前記ダム材は、前記複数の発光領域とは発光波長が異なる光を発光する境界発光領域を形成する、請求項２に記載の発光装置。
6. 前記複数の発光領域の形状は、所定の中心に関して回転対称である、請求項５に記載の発光装置。
7. 赤色、緑色および青色に発光する３つの発光領域を備え、
   前記境界発光領域は、前記３つの発光領域とは発光波長が異なる光を発光する、請求項５又は６に記載の発光装置。

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