JP6130064B2 - 発光装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）チップを用いた発光装置に関する。
特許文献１には、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の基本色を発光する画像表示装置用の発光単位ブロックであって、赤色系発光ダイオード素子と、青色系発光ダイオード素子と、少なくとも１つの黄緑色系発光ダイオード素子と、少なくとも１つの青緑色系発光ダイオード素子とを備え、前記各発光ダイオード素子は互いに近接して配置されている発光単位ブロックが開示されている。
これに対し、従来、特許文献１に係る発光ダイオード素子１つに相当する部材でありながら様々な色の発光を行う、ＬＥＤチップを用いたマルチカラー発光装置の開発が進められている。特に、色の再現範囲を大きく広げることができる装飾用あるいは照明器具用の発光装置の開発が進められている。
このような発光装置の一例として、特許文献２には、表示装置の色再現性を高めることが記載され、青色発光素子と緑色発光素子と赤色発光蛍光体とを組み合わせた発光モジュールが開示されている。
日本国公開特許公報「特開平１０−１６１５６７号公報（１９９８年６月１９日公開）」 日本国公開特許公報「特開２０１２−６９５７２号公報（２０１２年４月５日公開）」
発光装置の緑色ＬＥＤチップは一般的に、単色発光時の緑色発色と、赤色および緑色発光による黄色発色とを両立させるため、ドミナント波長範囲が５２０ｎｍ〜５３０ｎｍとされている。しかしながら、この緑色ＬＥＤチップが発する光の色純度はあまり良好でなく、これにより、青色および緑色発光（混色）による青緑色の光、および赤色および緑色発光（混色）による黄色または黄緑色の光の色純度があまり良好でないという問題が発生する。
本発明は、上記の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、青緑色の光と黄色または黄緑色の光との色純度を向上させることを可能とする発光装置を提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光装置は、少なくとも青緑色の光と黄色または黄緑色の光とを発する発光装置であって、基板と、上記基板の主表面の側に配された、複数のＬＥＤチップからなるＬＥＤチップ群と、上記ＬＥＤチップ群を一括封止する封止部とを備えており、上記ＬＥＤチップ群は、第１緑色ＬＥＤチップおよび第２緑色ＬＥＤチップを含む少なくとも２個の緑色ＬＥＤチップと、少なくとも１個の青色ＬＥＤチップと、少なくとも１個の赤色ＬＥＤチップとを含み、上記第１緑色ＬＥＤチップのドミナント波長は、上記第２緑色ＬＥＤチップのドミナント波長より短く、上記第１緑色ＬＥＤチップが、上記少なくとも１個の青色ＬＥＤチップのうちの少なくとも１個に隣接して配されており、上記第２緑色ＬＥＤチップが、上記少なくとも１個の赤色ＬＥＤチップのうちの少なくとも１個に隣接して配されており、上記発光装置の上面視において互いに直交する垂直方向および水平方向を規定した場合、（Ａ）上記垂直方向に見たとき、上記第２緑色ＬＥＤチップの指向特性と上記赤色ＬＥＤチップの指向特性とがほぼ一致していると共に、上記青色ＬＥＤチップの指向特性と上記第１緑色ＬＥＤチップの指向特性とがほぼ一致しており、かつ、（Ｂ）上記水平方向に見たとき、上記赤色ＬＥＤチップの指向特性と上記第１緑色ＬＥＤチップの指向特性とがほぼ一致していると共に、上記第２緑色ＬＥＤチップの指向特性と上記青色ＬＥＤチップの指向特性とがほぼ一致しているまたは、（Ｃ）上記垂直方向に見たとき、上記第２緑色ＬＥＤチップおよび上記第１緑色ＬＥＤチップの混色指向特性と上記赤色ＬＥＤチップの指向特性と上記青色ＬＥＤチップの指向特性とがほぼ一致しており、かつ、（Ｄ）上記水平方向に見たとき、上記第２緑色ＬＥＤチップの指向特性と上記第１緑色ＬＥＤチップの指向特性とがほぼ一致していることを特徴としている。
本発明の一態様によれば、青緑色の光と黄色または黄緑色の光との色純度を向上させることが可能となる。
本発明の実施の形態１に係る発光装置の上面図であり、封止樹脂部の図示を省略した図である。 本発明の実施の形態１に係る発光装置の上面図であり、封止樹脂部を図示した図である。 図２に示す発光装置の上面図と、その主要部のＡ−Ａ´概略断面図とを対比した図である。 発光装置から得られる光の色の再現範囲を示す色度図である。 本発明の実施の形態２に係る発光装置の上面図であり、封止樹脂部の図示を省略した図である。 本発明の実施の形態３に係る通常例の発光装置の上面図であり、封止樹脂部の図示を省略した図である。 本発明の実施の形態３に係る変形例の発光装置の上面図であり、封止樹脂部の図示を省略した図である。 本発明の実施の形態４に係る発光装置の上面図であり、封止樹脂部の図示を省略した図である。 図１に示す発光装置の裏面の平面図である。 本発明の実施の形態５に係る発光装置の上面図であり、封止樹脂部の図示を省略した図である。 図１０に示す発光装置の出射角度に対する光強度の関係を示すグラフであり、（ａ）は同発光装置を垂直方向に見たときの特性、（ｂ）は同発光装置を水平方向に見たときの特性である。 本発明の実施の形態６に係る発光装置の上面図であり、封止樹脂部の図示を省略した図である。 図１２に示す発光装置の出射角度に対する光強度の関係を示すグラフであり、（ａ）は同発光装置を垂直方向に見たときの特性、（ｂ）は同発光装置を水平方向に見たときの特性である。
〔発明の概要〕
複数のＬＥＤチップ単独で、混色および色純度を良好にし、色の再現範囲を大きく広げることを可能とするマルチカラー発光装置を提供する。
ＲＧＢのＬＥＤチップを有するマルチカラー発光装置において、第１緑色ＬＥＤチップおよび第２緑色ＬＥＤチップを含む少なくとも２個の緑色ＬＥＤチップと青色ＬＥＤチップと赤色ＬＥＤチップとを１つのパッケージに搭載し、第１緑色ＬＥＤチップのドミナント波長を第２緑色ＬＥＤチップのドミナント波長より相対的に短波長とする。また、第１緑色ＬＥＤチップのドミナント波長を４８０ｎｍ以上５２０ｎｍ以下とし、第２緑色ＬＥＤチップのドミナント波長を５３０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下とし、青色ＬＥＤチップのドミナント波長を４６０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下とし、赤色ＬＥＤチップのドミナント波長を６１０ｎｍ以上６３０ｎｍ以下とするのが好ましい。ただし、黄色ＬＥＤチップを併用する場合、第２緑色ＬＥＤチップのドミナント波長が５２０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下であるケースも考えられる。これにより、青緑色の光および黄色または黄緑色の光の色純度を向上させることができるため、色純度が良好なマルチカラー発光装置が実現可能となる。
さらに、青色ＬＥＤチップと第１緑色ＬＥＤチップとを隣接させて搭載することにより、混色された青緑色の色合いが良好となる。また、赤色ＬＥＤチップと第２緑色ＬＥＤチップとを隣接させて搭載することにより、混色された黄色または黄緑色の色合いが良好となる。
緑色領域の最長波長緑色ＬＥＤチップのドミナント波長と、それ以外の緑色ＬＥＤチップのドミナント波長との差が２０ｎｍ以上あるのが好ましい。
ＣＩＥ色度図におけるｘｙ色度座標上において、緑色領域の最長波長緑色ＬＥＤチップのｘの値と、それ以外の緑色ＬＥＤチップのｘの値との差が０．０６以上あるのが好ましい。
〔実施の形態１〕
図１は、本実施の形態に係る発光装置の上面図であり、封止樹脂部の図示を省略した図である。
図２は、本実施の形態に係る発光装置の上面図であり、封止樹脂部を図示した図である。
図３は、図２に示す発光装置の上面図と、その主要部のＡ−Ａ´概略断面図とを対比した図である。
図１〜図３に示す発光装置１００は、少なくとも青緑色の光と黄色または黄緑色の光とを発するマルチカラー発光装置である。
発光装置１００は、樹脂製リフレクタ７０を備えている。樹脂製リフレクタ７０は、光を反射するものである。
また、発光装置１００は、カソード用アウターリードおよびアノード用アウターリードを含む６個のアウターリード部９０と、インナーリード部６０と、共通インナーリード部６２と、開口部８０と、アノードマーク９５とを備えている。
さらに、発光装置１００は、緑色ＬＥＤチップ（第１緑色ＬＥＤチップ）ＧＢ、緑色ＬＥＤチップ（第２緑色ＬＥＤチップ）ＧＹ、青色ＬＥＤチップＢ、赤色ＬＥＤチップＲ、基板５１、および封止樹脂部（封止部）５０を備えている。
緑色ＬＥＤチップＧＢ、緑色ＬＥＤチップＧＹ、青色ＬＥＤチップＢ、および赤色ＬＥＤチップＲは、樹脂製リフレクタ７０に囲われているＬＥＤチップ群である。また、基板５１は、例えば図３に示すとおり樹脂製リフレクタ７０の一部であり、その一方の面の側（基板５１の主表面の側）に、緑色ＬＥＤチップＧＢ、緑色ＬＥＤチップＧＹ、青色ＬＥＤチップＢ、および赤色ＬＥＤチップＲが配されている。緑色ＬＥＤチップＧＢ、緑色ＬＥＤチップＧＹ、青色ＬＥＤチップＢ、および赤色ＬＥＤチップＲは、四角形状（ここでは矩形）をなすように配されており、発光装置１００では、右回りに、緑色ＬＥＤチップＧＹ、赤色ＬＥＤチップＲ、青色ＬＥＤチップＢ、緑色ＬＥＤチップＧＢの順で配されている。そして、緑色ＬＥＤチップＧＢ、緑色ＬＥＤチップＧＹ、青色ＬＥＤチップＢ、および赤色ＬＥＤチップＲは、図２に示すとおり、１つの封止樹脂部５０により一括封止されている。
具体的には、開口部８０の内側に、緑色ＬＥＤチップＧＢ、緑色ＬＥＤチップＧＹ、青色ＬＥＤチップＢ、および赤色ＬＥＤチップＲが配されている。また、開口部８０の内側には、インナーリード部６０および共通インナーリード部６２が形成されている。
インナーリード部６０は、ＬＥＤチップの総数以上（図１では５個、図８では４個）のチップ搭載領域を有している。また、緑色ＬＥＤチップＧＢ、緑色ＬＥＤチップＧＹ、青色ＬＥＤチップＢ、および赤色ＬＥＤチップＲは、各々同一の共通インナーリード部６２と、インナーリード部６０の各々対応する（異なる）チップ搭載領域とに接続されている。これらの各接続は、ボンディングワイヤ４０によって行われている。インナーリード部６０の各チップ搭載領域および共通インナーリード部６２は、対応する１個のアウターリード部９０に接続されている。
発光装置１００の上面視において、発光装置１００の寸法は、３．２ｍｍ×３．５ｍｍとなっている。
ここで、緑色ＬＥＤチップＧＢのドミナント波長は、緑色ＬＥＤチップＧＹのドミナント波長より短い。ドミナント波長とは、ＬＥＤをはじめとする発光素子の光を人間の目で見た色目を数値化した波長を意味する。
より具体的には、緑色ＬＥＤチップＧＢのドミナント波長が、４８０ｎｍ以上５２０ｎｍ以下であり、緑色ＬＥＤチップＧＹのドミナント波長が、５３０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下であるのが好ましい。例えば、緑色ＬＥＤチップＧＢのドミナント波長は５０４ｎｍ、緑色ＬＥＤチップＧＹのドミナント波長は５３８ｎｍまたは５４０ｎｍとすることができる。これらの場合さらに、最もドミナント波長が長い緑色ＬＥＤチップＧＹのドミナント波長は、他の各緑色ＬＥＤチップ（ここでは、緑色ＬＥＤチップＧＢのみ）のドミナント波長より２０ｎｍ以上長い。また、例えば、青色ＬＥＤチップＢのドミナント波長は４６５ｎｍとすることができる。また、例えば、赤色ＬＥＤチップＲのドミナント波長は６２６ｎｍとすることができる。
緑色ＬＥＤチップＧＢ、緑色ＬＥＤチップＧＹ、青色ＬＥＤチップＢ、および赤色ＬＥＤチップＲは、基板５１の主表面のできるだけ中央に集めるのが好ましい。特に、発光装置１００では、緑色ＬＥＤチップＧＢが、青色ＬＥＤチップＢに隣接して配されており、緑色ＬＥＤチップＧＹが、赤色ＬＥＤチップＲに隣接して配されている。一方、緑色ＬＥＤチップＧＢおよび青色ＬＥＤチップＢのいずれかと緑色ＬＥＤチップＧＹおよび赤色ＬＥＤチップＲのいずれかとの離間距離は、緑色ＬＥＤチップＧＢと青色ＬＥＤチップＢとの離間距離および緑色ＬＥＤチップＧＹと赤色ＬＥＤチップＲとの離間距離の両方より大きくてもよい。
緑色ＬＥＤチップＧＢを青色ＬＥＤチップＢに隣接して配することにより、発光装置１００では、緑色の光と青色の光とがより良好に混色され、さらに色純度の高い青緑色の光を実現することができる。また、緑色ＬＥＤチップＧＹを赤色ＬＥＤチップＲに隣接して配することにより、発光装置１００では、緑色の光と赤色の光とがより良好に混色され、さらに色純度の高い黄色または黄緑色の光を実現することができる。
次に、発光装置１００の製造工程の概略を説明する。
まず、緑色ＬＥＤチップＧＢ（ドミナント波長５０４ｎｍ）、緑色ＬＥＤチップＧＹ（ドミナント波長５３８ｎｍ）、青色ＬＥＤチップＢ（ドミナント波長４６５ｎｍ）、および赤色ＬＥＤチップＲ（ドミナント波長６２６ｎｍ）を１個ずつ用意し、これらを接着用シリコーン樹脂により、基板５１の主表面の側に設けられた、インナーリード部６０の各チップ搭載領域に固定した。接着用シリコーン樹脂は、１５０℃で５時間硬化させた。
次に、緑色ＬＥＤチップＧＢを、ボンディングワイヤ４０によって、共通インナーリード部６２およびインナーリード部６０の対応するチップ搭載領域に接続する。緑色ＬＥＤチップＧＹ、青色ＬＥＤチップＢ、および赤色ＬＥＤチップＲについても同様の接続を行う。このとき、共通インナーリード部６２はカソードとして、インナーリード部６０の各チップ搭載領域はアノードとして機能する。
次に、開口部８０にシリコーン樹脂を注入し、封止樹脂部５０を形成する。注入するシリコーン樹脂は、最初は１００℃で１時間硬化させた後、１５０℃で５時間硬化させた。
図４は、発光装置から得られる光の色の再現範囲を示す色度図である。図４に示す色度図では、一般的なＣＩＥ色度図に発光装置の各ＬＥＤチップが発する光による色度をプロットしている。
緑色ＬＥＤチップＧＢが発する光による色度を示す点ＧＢと、緑色ＬＥＤチップＧＹが発する光による色度を示す点ＧＹと、青色ＬＥＤチップＢが発する光による色度を示す点Ｂと、赤色ＬＥＤチップＲが発する光による色度を示す点Ｒとを頂点とする四角形が、発光装置１００が発光できる光の色度範囲となる。一方、通常の緑色ＬＥＤチップＧが発する光による色度を示す点Ｇと、点Ｂと、点Ｒとを頂点とする三角形が、一般的な発光装置が発光できる光の色度範囲となる。発光装置１００は、一般的な発光装置に比べて、青緑色領域（ｘ：０．１、ｙ：０．５あたり）および黄色または黄緑色領域（ｘ：０．２５、ｙ：０．６５あたり）の色度範囲が広げられていることが分かる。
ＣＩＥ色度図におけるｘｙ色度座標上において、最もドミナント波長が長い緑色ＬＥＤチップＧＹのｘの値と、他の各緑色ＬＥＤチップ（ここでは、緑色ＬＥＤチップＧＢのみ）のｘの値との差が０．０６以上であるのが好ましい。
発光装置１００の動作の一例として、青色ＬＥＤチップＢおよび赤色ＬＥＤチップＲの動作電流を２０ｍＡ（ミリアンペア）とし、緑色ＬＥＤチップＧＢおよび緑色ＬＥＤチップＧＹの動作電流を１０ｍＡとすることが考えられる。
発光装置１００は、少なくとも１つのＬＥＤチップを保護する、少なくとも１つの保護素子を備えていてもよい。該保護素子の一例としては、印刷抵抗またはツェナーダイオードが挙げられる。
〔実施の形態２〕
図５は、本実施の形態に係る発光装置の上面図であり、封止樹脂部の図示を省略した図である。なお、説明の便宜上、以下の各実施の形態においては、上記いずれかの実施の形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材について、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図５に示す発光装置２００は、下記の点が、図１に示す発光装置１００と異なり、それ以外の点は、図１に示す発光装置１００と実質同一である。
すなわち、発光装置２００は、緑色ＬＥＤチップＧＢを備えておらず、かわりに緑色ＬＥＤチップ（第１緑色ＬＥＤチップ）ＢＴを備えている。また、発光装置２００は、緑色ＬＥＤチップＧＹの位置と、赤色ＬＥＤチップＲの位置とが、発光装置１００とは反対になっている。この結果、緑色ＬＥＤチップＢＴと緑色ＬＥＤチップＧＹとが対角に配されており、青色ＬＥＤチップＢと赤色ＬＥＤチップＲとが対角に配されている。
緑色ＬＥＤチップＢＴのドミナント波長は、緑色ＬＥＤチップＧＹのドミナント波長より短く、また、好ましくは４８０ｎｍ以上５２０ｎｍ以下である。例えば、緑色ＬＥＤチップＢＴのドミナント波長は４９８ｎｍとすることができる。これらの場合さらに、最もドミナント波長が長い緑色ＬＥＤチップＧＹのドミナント波長は、他の各緑色ＬＥＤチップ（ここでは、緑色ＬＥＤチップＢＴのみ）のドミナント波長より２０ｎｍ以上長い。
緑色ＬＥＤチップＢＴ（ドミナント波長４９８ｎｍ）を接着用シリコーン樹脂により、基板５１の主表面の側に設けられた、インナーリード部６０の対応するチップ搭載領域に固定した。接着用シリコーン樹脂は、１５０℃で５時間硬化させた。
緑色ＬＥＤチップＢＴについても、緑色ＬＥＤチップＧＢと同様に、ボンディングワイヤ４０によって、共通インナーリード部６２およびインナーリード部６０の対応するチップ搭載領域に接続する。
図４を参照すると、緑色ＬＥＤチップＢＴが発する光による色度を示す点ＢＴと、点ＧＹと、点Ｂと、点Ｒとを頂点とする四角形が、発光装置２００が発光できる光の色度範囲となる。発光装置２００は、一般的な発光装置に比べて、青緑色領域および黄色または黄緑色領域の色度範囲が広げられていることが分かる。
ＣＩＥ色度図におけるｘｙ色度座標上において、最もドミナント波長が長い緑色ＬＥＤチップＧＹのｘの値と、他の各緑色ＬＥＤチップ（ここでは、緑色ＬＥＤチップＢＴのみ）のｘの値との差が０．０６以上であるのが好ましい。
緑色ＬＥＤチップＢＴと緑色ＬＥＤチップＧＹとが対角に配し、青色ＬＥＤチップＢと赤色ＬＥＤチップＲとが対角に配しても、青緑色および黄色または黄緑色の色合いが良好となる。
発光装置２００は、少なくとも１つのＬＥＤチップを保護する、少なくとも１つの保護素子を備えていてもよい。該保護素子の一例としては、印刷抵抗またはツェナーダイオードが挙げられる。
〔実施の形態３〕
図６は、本実施の形態に係る通常例の発光装置の上面図であり、封止樹脂部の図示を省略した図である。
図６に示す発光装置３００は、下記の点が、図１に示す発光装置１００と異なり、それ以外の点は、図１に示す発光装置１００と実質同一である。
すなわち、発光装置３００は、緑色ＬＥＤチップＧをさらに備えている。
緑色ＬＥＤチップＧは、一般的な発光装置において使用されている緑色ＬＥＤチップであり、そのドミナント波長は、５２０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下（例えば、５２５ｎｍ）である。
緑色ＬＥＤチップＧ（ドミナント波長５２５ｎｍ）を接着用シリコーン樹脂により、基板５１の主表面の側に設けられた、インナーリード部６０の対応するチップ搭載領域に固定した。接着用シリコーン樹脂は、１５０℃で５時間硬化させた。
緑色ＬＥＤチップＧについても、緑色ＬＥＤチップＧＢと同様に、ボンディングワイヤ４０によって、共通インナーリード部６２およびインナーリード部６０の対応するチップ搭載領域に接続する。
図７は、本実施の形態に係る変形例の発光装置の上面図であり、封止樹脂部の図示を省略した図である。
図７に示す発光装置３５０は、下記の点が、図６に示す発光装置３００と異なり、それ以外の点は、図６に示す発光装置３００と実質同一である。
すなわち、発光装置３５０は、緑色ＬＥＤチップＧＢの位置と、青色ＬＥＤチップＢの位置とが、また、緑色ＬＥＤチップＧＹの位置と、赤色ＬＥＤチップＲの位置とが、発光装置３００とは反対になっている。
図４を参照すると、点ＧＢと、点ＧＹと、点Ｂと、点Ｒと、緑色ＬＥＤチップＧが発する光による色度を示す点Ｇとを頂点とする五角形が、発光装置３００および発光装置３５０が発光できる光の色度範囲となる。発光装置３００および発光装置３５０はいずれも、一般的な発光装置に比べて、青緑色領域および黄色または黄緑色領域の色度範囲が広げられていることが分かる。
緑色ＬＥＤチップＧをさらに設けることにより、照明の際に、物の色の見え方をより自然にすることができる。但し、緑色ＬＥＤチップＧＢ、緑色ＬＥＤチップＧＹ、青色ＬＥＤチップＢ、および赤色ＬＥＤチップＲを１つの発光のグループとして考えた場合、緑色ＬＥＤチップＧが発する光の色純度は、該グループが発する光の色純度に比べて若干劣る。このため、緑色ＬＥＤチップＧＢ、緑色ＬＥＤチップＧＹ、青色ＬＥＤチップＢ、および赤色ＬＥＤチップＲを四角形状をなすように配する場合、緑色ＬＥＤチップＧは、図６および図７に示すとおり、該四角形状の外側に配するのが好ましい。
発光装置３００および発光装置３５０はいずれも、少なくとも１つのＬＥＤチップを保護する、少なくとも１つの保護素子を備えていてもよい。該保護素子の一例としては、印刷抵抗またはツェナーダイオードが挙げられる。
〔各ＬＥＤチップの特性例〕
表１として、緑色ＬＥＤチップＧＢおよび緑色ＬＥＤチップＧＹの特性を表に示した。なお、表１中、「λｄ」はドミナント波長、「ＣＩＥ＿ｘ」はＣＩＥ色度図におけるｘｙ色度座標上のｘの値、「ＣＩＥ＿ｙ」は同座標上のｙの値である。
表２および表３として、各実施の形態で使用した各ＬＥＤチップの特性を表に示した。なお、表２中、チップサイズの「ｔ」はＬＥＤチップの高さ（単位：μｍ）である。また、表３中、緑色ＬＥＤチップＢＰおよび緑色ＬＥＤチップＢＲについては、上述した各実施の形態において言及こそされていないが、図４に、緑色ＬＥＤチップＢＰが発する光による色度を示す点ＢＰ、および緑色ＬＥＤチップＢＲが発する光による色度を示す点ＢＲを示した。
なお、表１〜表３に示す特性は、あくまでも一例であることに注意されたい。
〔実施の形態４〕
図８は、本実施の形態に係る発光装置の上面図であり、封止樹脂部の図示を省略した図である。
図８に示す発光装置４００は、下記の点が、図１に示す発光装置１００と異なり、それ以外の点は、図１に示す発光装置１００と実質同一である。
すなわち、発光装置４００は、インナーリード部６０および共通インナーリード部６２を備えておらず、かわりにインナーリード部６５および共通インナーリード部６７を備えている。また、発光装置４００のアウターリード部９０の数は、発光装置１００のアウターリード部９０の数より２個少ない４個となっている。一方、発光装置４００は、図８の紙面右上に、アウターリード部９０よりサイズの大きいアウターリード部９６を備えている。また、発光装置４００では、右回りに、青色ＬＥＤチップＢ、緑色ＬＥＤチップＧＹ、赤色ＬＥＤチップＲ、緑色ＬＥＤチップＧＢの順で配されている。
共通インナーリード部６７は、Ｔ字の形状を有している。インナーリード部６０のチップ搭載領域の数は５個であったが、インナーリード部６５のチップ搭載領域の数は４個である。図８の紙面右上のチップ搭載領域が、アウターリード部９６に接続されている。
発光装置４００では、青色ＬＥＤチップＢの放熱性を考慮して、青色ＬＥＤチップＢがアウターリード部９６に接続される構成となっている。緑色ＬＥＤチップＧＹと緑色ＬＥＤチップＧＢとは、対角に配されている。これにより、発光装置４００では、高い放熱性を実現することができる。
発光装置４００に示すように、インナーリード部、共通インナーリード部、およびアウターリードの構成は、発光装置１００に示すものに限定されない。
発光装置４００は、少なくとも１つのＬＥＤチップを保護する、少なくとも１つの保護素子を備えていてもよい。該保護素子の一例としては、印刷抵抗またはツェナーダイオードが挙げられる。
なお、ＬＥＤチップ群を構成するＬＥＤチップの数は、発光装置１００等のように４個であってもよいし、発光装置３００等のように５個であってもよいし、６個以上であってもよい。換言すれば、緑色ＬＥＤチップ、青色ＬＥＤチップ、および赤色ＬＥＤチップの少なくとも１つの数を増やしてもよい。但し、ＬＥＤチップ群を構成するＬＥＤチップの数が多すぎると、高コスト化につながるため、注意が必要である。
〔発光装置の裏面について〕
図９は、図１に示す発光装置１００の裏面１００´の平面図である。なお、説明を分かりやすくするため、本来図９では目視できない、図１に示された基板５１の主表面上の各部材を破線で示している。
隣接する各ＬＥＤチップから発光される光の混色による色純度を向上させるため、さらに、色の再現範囲を広げるため、発光装置１００の裏面１００´に貫通孔７５を設けることでインナーリード部６０の高さのずれを抑制する必要がある。
貫通孔７５は、インナーリード部６０のチップ搭載領域毎に対応して設けられており、樹脂性リフレクタ７０を貫通し、対応するチップ搭載領域の裏面に到達している。貫通孔７５は、インナーリード部６０の上面の高さを揃え、インナーリード部６０の高さのずれを防止するために設けられている。
発光装置１００にはＬＥＤチップが複数設けられるため、インナーリード部６０の上面の高さが揃っていると、ダイボンド不良を低減することが容易となる。また、緑色ＬＥＤチップＧＢ、緑色ＬＥＤチップＧＹ、青色ＬＥＤチップＢ、および赤色ＬＥＤチップＲは、共通インナーリード部６２へ共通にワイヤボンディングされているが、これによってもボンディング不良を低減することが容易となる。この構成は、インナーリード部６０が複数のチップ搭載領域を有している（ワイヤボンディング箇所が多くなる）場合に都合がよい。この構成により、発光装置１００では、隣接する各ＬＥＤチップから発光される光の混色による色純度が向上し、さらに、色の再現範囲を広げることが可能となる。
もちろん、発光装置２００、３００、３５０、４００、５００（後述）、６００（後述）の裏面に貫通孔７５を設けてもよい。
〔実施の形態５〕
図１０は、本実施の形態に係る発光装置の上面図であり、封止樹脂部の図示を省略した図である。
図１０に示す発光装置５００は、下記の点が、図１に示す発光装置１００と異なり、それ以外の点は、図１に示す発光装置１００と実質同一である。
すなわち、発光装置５００は、共通インナーリード部６２を備えておらず、かわりにインナーリード部６２ａおよび６２ｂを備えている。インナーリード部６２ａおよび６２ｂはそれぞれ、共通インナーリード部６２と同様に、カソードとして機能する。また、発光装置５００では、右回りに、赤色ＬＥＤチップＲ、緑色ＬＥＤチップＧＹ、青色ＬＥＤチップＢ、緑色ＬＥＤチップＧＢの順で配されている。そして、インナーリード部６２ａには赤色ＬＥＤチップＲおよび緑色ＬＥＤチップＧＢが、インナーリード部６２ｂには緑色ＬＥＤチップＧＹおよび青色ＬＥＤチップＢが、それぞれボンディングワイヤ４０によって接続されている。
赤色ＬＥＤチップＲ、緑色ＬＥＤチップＧＹ、青色ＬＥＤチップＢ、および緑色ＬＥＤチップＧＢは、基板５１の主表面側の中央付近に、互いにできるだけ近接するように配されている。これにより、発光装置５００では、図１０にて定義されている垂直方向および水平方向に見たときの、赤色ＬＥＤチップＲの指向特性、緑色ＬＥＤチップＧＹの指向特性、青色ＬＥＤチップＢの指向特性、および緑色ＬＥＤチップＧＢの指向特性をできるだけ一致させている。指向特性とは、発光装置の出射角度に対する光強度の関係を意味している。
図１１の（ａ）は、発光装置５００の出射角度に対する光強度の関係を示すグラフであり、発光装置５００を垂直方向に見たときの特性である。図１１の（ｂ）は、発光装置５００の出射角度に対する光強度の関係を示すグラフであり、発光装置５００を水平方向に見たときの特性である。
図１１の（ａ）のグラフによれば、垂直方向に見たとき、緑色ＬＥＤチップＧＹの指向特性と赤色ＬＥＤチップＲの指向特性とがほぼ一致していると共に、青色ＬＥＤチップＢの指向特性と緑色ＬＥＤチップＧＢの指向特性とがほぼ一致している。
また、図１１の（ｂ）のグラフによれば、水平方向に見たとき、赤色ＬＥＤチップＲの指向特性と緑色ＬＥＤチップＧＢの指向特性とがほぼ一致していると共に、緑色ＬＥＤチップＧＹの指向特性と青色ＬＥＤチップＢの指向特性とがほぼ一致している。
また、発光装置５００は、インナーリード部６０の各チップ搭載領域に、保護素子としてツェナーダイオード３０が設けられている。各ツェナーダイオード３０は、導電性ペースト３１により、インナーリード部６０の対応するチップ搭載領域に搭載されている。また、各ツェナーダイオード３０は、インナーリード部６２ａおよびインナーリード部６２ｂのうち近い方に、ボンディングワイヤ４０によって接続されている。
各ツェナーダイオード３０は、赤色ＬＥＤチップＲ、緑色ＬＥＤチップＧＹ、青色ＬＥＤチップＢ、および緑色ＬＥＤチップＧＢの配置により規定される四角形状の外側に配するのが好ましい。なぜなら、各ツェナーダイオード３０が光を吸収することに起因して、発光装置５００が発光する光の輝度が低下することを抑制するためである。
〔実施の形態６〕
図１２は、本実施の形態に係る発光装置の上面図であり、封止樹脂部の図示を省略した図である。
図１２に示す発光装置６００は、下記の点が、図１に示す発光装置１００と異なり、それ以外の点は、図１に示す発光装置１００と実質同一である。
すなわち、発光装置６００は、共通インナーリード部６２を備えておらず、かわりにインナーリード部６２ａおよび６２ｂを備えている。インナーリード部６２ａおよび６２ｂはそれぞれ、共通インナーリード部６２と同様に、カソードとして機能する。また、発光装置６００では、右回りに、赤色ＬＥＤチップＲ、緑色ＬＥＤチップＧＢ、青色ＬＥＤチップＢ、緑色ＬＥＤチップＧＹの順で配されている。そして、インナーリード部６２ａには赤色ＬＥＤチップＲおよび緑色ＬＥＤチップＧＹが、インナーリード部６２ｂには緑色ＬＥＤチップＧＢおよび青色ＬＥＤチップＢが、それぞれボンディングワイヤ４０によって接続されている。
赤色ＬＥＤチップＲ、緑色ＬＥＤチップＧＹ、青色ＬＥＤチップＢ、および緑色ＬＥＤチップＧＢは、基板５１の主表面側の中央付近に、互いにできるだけ近接するように配されている。これにより、発光装置６００では、図１２にて定義されている垂直方向および水平方向に見たときの、赤色ＬＥＤチップＲの指向特性、緑色ＬＥＤチップＧＹの指向特性、青色ＬＥＤチップＢの指向特性、および緑色ＬＥＤチップＧＢの指向特性をできるだけ一致させている。
さらに、発光装置１００では、赤色ＬＥＤチップＲ、緑色ＬＥＤチップＧＢ、青色ＬＥＤチップＢ、および緑色ＬＥＤチップＧＹが矩形をなすように配されていたが、発光装置６００では、これらがひし形をなすように配されている。
図１３の（ａ）は、発光装置６００の出射角度に対する光強度の関係を示すグラフであり、発光装置６００を垂直方向に見たときの特性である。図１３の（ｂ）は、発光装置６００の出射角度に対する光強度の関係を示すグラフであり、発光装置６００を水平方向に見たときの特性である。
図１３の（ａ）のグラフによれば、垂直方向に見たとき、緑色ＬＥＤチップＧＹおよび緑色ＬＥＤチップＧＢの混色指向特性と赤色ＬＥＤチップＲの指向特性と青色ＬＥＤチップＢの指向特性とがほぼ一致している。
また、図１３の（ｂ）のグラフによれば、水平方向に見たとき、緑色ＬＥＤチップＧＹの指向特性と緑色ＬＥＤチップＧＢの指向特性とがほぼ一致している。また、青色ＬＥＤチップＢの指向特性および赤色ＬＥＤチップＲの指向特性についても、緑色ＬＥＤチップＧＹの指向特性および緑色ＬＥＤチップＧＢの指向特性と大きな差が無い。
〔付記事項〕
第２緑色ＬＥＤチップを黄色ＬＥＤチップと組み合わせて使用する場合も考えられる。この場合、第２緑色ＬＥＤチップのドミナント波長が５２０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下であるケースも考えられる。すなわち、黄色ＬＥＤチップを併用する場合、第２緑色ＬＥＤチップとして、従来用いられてきた一般的な緑色ＬＥＤチップを用いることもできる。
〔まとめ〕
本発明の一態様に係る発光装置は、少なくとも青緑色の光と黄色または黄緑色の光とを発する発光装置であって、基板と、上記基板の主表面の側に配された、複数のＬＥＤチップからなるＬＥＤチップ群と、上記ＬＥＤチップ群を一括封止する封止部（封止樹脂部５０）とを備えており、上記ＬＥＤチップ群は、第１緑色ＬＥＤチップ（緑色ＬＥＤチップＧＢ、緑色ＬＥＤチップＢＴ）および第２緑色ＬＥＤチップ（緑色ＬＥＤチップＧＹ）を含む少なくとも２個の緑色ＬＥＤチップと、少なくとも１個の青色ＬＥＤチップと、少なくとも１個の赤色ＬＥＤチップとを含み、上記第１緑色ＬＥＤチップのドミナント波長は、上記第２緑色ＬＥＤチップのドミナント波長より短い。
上記の構成によれば、青緑色領域および黄色または黄緑色領域の色度範囲を広げ、青緑色の光と黄色または黄緑色の光との色純度を向上させることができる。結果、発光装置が発する光の色の再現範囲を大きく広げることができる。
本発明の別の態様に係る発光装置は、上記第１緑色ＬＥＤチップが、上記少なくとも１個の青色ＬＥＤチップのうちの少なくとも１個に隣接して配されており、上記第２緑色ＬＥＤチップが、上記少なくとも１個の赤色ＬＥＤチップのうちの少なくとも１個に隣接して配されている。
上記の構成によれば、緑色の光と青色の光とがより良好に混色され、さらに色純度の高い青緑色の光を実現することができる。また、上記の構成によれば、緑色の光と赤色の光とがより良好に混色され、さらに色純度の高い黄色または黄緑色の光を実現することができる。
本発明のさらに別の態様に係る発光装置は、上記第１緑色ＬＥＤチップのドミナント波長が、４８０ｎｍ以上５２０ｎｍ以下であり、上記第２緑色ＬＥＤチップのドミナント波長が、５２０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下である。
本発明のさらに別の態様に係る発光装置は、最もドミナント波長が長い緑色ＬＥＤチップのドミナント波長は、他の各緑色ＬＥＤチップのドミナント波長より２０ｎｍ以上長い。
本発明のさらに別の態様に係る発光装置は、ＣＩＥ色度図におけるｘｙ色度座標上において、最もドミナント波長が長い緑色ＬＥＤチップのｘの値と、他の各緑色ＬＥＤチップのｘの値との差が０．０６以上である。
本発明のさらに別の態様に係る発光装置は、少なくともＲＧＢのＬＥＤチップを有するマルチカラー発光装置において、第１緑色ＬＥＤチップと緑色ＬＥＤチップと黄色ＬＥＤチップと青色ＬＥＤチップと赤色ＬＥＤチップとを１つのパッケージに搭載する。また、黄色ＬＥＤチップのドミナント波長を５８０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下とするのが好ましい。これにより、青緑色の光および黄色の光の色純度を向上させることができるため、色純度が良好なマルチカラー発光装置が実現可能となる。
さらに、青色ＬＥＤチップと第１緑色ＬＥＤチップとを隣接させて搭載することにより、混色された青緑色の色合いが良好となる。
本発明のさらに別の態様に係る発光装置は、少なくともＲＧＢのＬＥＤチップを有するマルチカラー発光装置において、第２緑色ＬＥＤチップと緑色ＬＥＤチップと黄色ＬＥＤチップと青色ＬＥＤチップと赤色ＬＥＤチップとを１つのパッケージに搭載する。また、黄色ＬＥＤチップのドミナント波長を５８０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下とするのが好ましい。これにより、黄緑色の光および黄色の光の色純度を向上させることができるため、色純度が良好なマルチカラー発光装置が実現可能となる。
さらに、赤色ＬＥＤチップと第２緑色ＬＥＤチップとを隣接させて搭載することにより、混色された黄緑色の色合いが良好となる。
ここで、本発明の実施の形態において、封止樹脂に微粒子シリカ等の拡散剤を混入させることで複数のＬＥＤチップからの発光の混色性をさらに高めることが可能となる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
本発明は、ＬＥＤチップを用いた発光装置に利用することができる。
５０ 封止樹脂部（封止部）
５１ 基板
１００ 発光装置
２００ 発光装置
３００ 発光装置
３５０ 発光装置
４００ 発光装置
５００ 発光装置
６００ 発光装置
Ｂ 青色ＬＥＤチップ
ＢＴ 緑色ＬＥＤチップ（第１緑色ＬＥＤチップ）
ＧＢ 緑色ＬＥＤチップ（第１緑色ＬＥＤチップ）
ＧＹ 緑色ＬＥＤチップ（第２緑色ＬＥＤチップ）
Ｒ 赤色ＬＥＤチップ

Claims (4)

  1. 少なくとも青緑色の光と黄色または黄緑色の光とを発する発光装置であって、
    基板と、
    上記基板の主表面の側に配された、複数のＬＥＤチップからなるＬＥＤチップ群と、
    上記ＬＥＤチップ群を一括封止する封止部とを備えており、
    上記ＬＥＤチップ群は、
    第１緑色ＬＥＤチップおよび第２緑色ＬＥＤチップを含む少なくとも２個の緑色ＬＥＤチップと、
    少なくとも１個の青色ＬＥＤチップと、
    少なくとも１個の赤色ＬＥＤチップとを含み、
    上記第１緑色ＬＥＤチップのドミナント波長は、上記第２緑色ＬＥＤチップのドミナント波長より短く、
    上記第１緑色ＬＥＤチップが、上記少なくとも１個の青色ＬＥＤチップのうちの少なくとも１個に隣接して配されており、
    上記第２緑色ＬＥＤチップが、上記少なくとも１個の赤色ＬＥＤチップのうちの少なくとも１個に隣接して配されており、
    上記発光装置の上面視において互いに直交する垂直方向および水平方向を規定した場合、
    （Ａ）上記垂直方向に見たとき、上記第２緑色ＬＥＤチップの指向特性と上記赤色ＬＥＤチップの指向特性とがほぼ一致していると共に、上記青色ＬＥＤチップの指向特性と上記第１緑色ＬＥＤチップの指向特性とがほぼ一致しており、かつ、（Ｂ）上記水平方向に見たとき、上記赤色ＬＥＤチップの指向特性と上記第１緑色ＬＥＤチップの指向特性とがほぼ一致していると共に、上記第２緑色ＬＥＤチップの指向特性と上記青色ＬＥＤチップの指向特性とがほぼ一致している
    または、
    （Ｃ）上記垂直方向に見たとき、上記第２緑色ＬＥＤチップおよび上記第１緑色ＬＥＤチップの混色指向特性と上記赤色ＬＥＤチップの指向特性と上記青色ＬＥＤチップの指向特性とがほぼ一致しており、かつ、（Ｄ）上記水平方向に見たとき、上記第２緑色ＬＥＤチップの指向特性と上記第１緑色ＬＥＤチップの指向特性とがほぼ一致していることを特徴とする発光装置。
  2. 上記第１緑色ＬＥＤチップのドミナント波長が、４８０ｎｍ以上５２０ｎｍ以下であり、
    上記第２緑色ＬＥＤチップのドミナント波長が、５２０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
  3. 最もドミナント波長が長い緑色ＬＥＤチップのドミナント波長は、他の各緑色ＬＥＤチップのドミナント波長より２０ｎｍ以上長いことを特徴とする請求項２または３に記載の発光装置。
  4. ＣＩＥ色度図におけるｘｙ色度座標上において、
    最もドミナント波長が長い緑色ＬＥＤチップのｘの値と、他の各緑色ＬＥＤチップのｘの値との差が０．０６以上であることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の発光装置。
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