JP6284079B2 - 発光装置、照明用光源、および照明装置 - Google Patents

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Description

本発明は、発光素子が基板に実装された構成の発光装置等に関する。
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、基板に実装されたＬＥＤを透光性の樹脂で封止したＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）型の発光モジュール（発光装置）や、パッケージ化されたＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）型の発光素子を用いた発光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１１−１４６６４０号公報
ところで、発光装置においては、発光装置が発する光の演色性を高めるために、発光色が異なる複数種類のＬＥＤが用いられる場合がある。このような発光装置では、複数種類のＬＥＤが用いられることにより生じる色むらを低減することが課題である。
本発明は、演色性が向上され、かつ、色むらが低減された発光装置等を提供する。
本発明の一態様に係る発光装置は、基板と、発光色の異なる第一発光素子および第二発光素子を含む前記基板に実装された複数の発光素子が直列接続されることによりそれぞれが構成され、互いに並列接続された複数の発光素子列とを備え、前記基板上において、一の前記第一発光素子は、当該一の前記第一発光素子が属する発光素子列における発光素子の並び方向である第一方向と、前記第一方向に直交する第二方向とのいずれの方向においても他の前記第一発光素子と隣り合わない。
また、前記基板上には、前記複数の発光素子列を構成する複数の発光素子がマトリクス状に配置され、前記第一方向は、前記マトリクス状の配置における縦方向および横方向の一方であり、前記第二方向は、前記マトリクス状の配置における縦方向および横方向の他方であってもよい。
また、前記基板上には、前記複数の発光素子列を構成する複数の発光素子が同心円状に配置され、前記第一方向は、前記同心円状の配置における周方向および径方向の一方であり、前記第二方向は、前記同心円状の配置における周方向および径方向の他方であってもよい。
また、前記基板に実装された前記第一発光素子の数は、前記第二発光素子の数以下であってもよい。
また、前記第一発光素子は、赤色の光を発し、前記第二発光素子は、青色の光を発してもよい。
また、前記第一発光素子は、発光スペクトルのピーク波長が６００ｎｍ以上６４５ｎｍ以下の赤色ＬＥＤであり、前記第二発光素子は、発光スペクトルのピーク波長が４３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の青色ＬＥＤであってもよい。
また、前記第一発光素子は、蛍光体を含まない透光性の樹脂材料である第一封止部材によって封止され、前記第二発光素子は、蛍光体を含む透光性の樹脂材料である第二封止部材によって封止されてもよい。
また、前記第二封止部材は、前記第一封止部材に蛍光体が加えられた透光性の樹脂材料であってもよい。
また、前記第二封止部材に含まれる蛍光体の発光スペクトルのピーク波長は、５３０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下であってもよい。
また、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素子であってもよい。
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。
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、色むらが低減された発光装置等を実現することができる。
図１は、実施の形態１に係る発光装置の外観斜視図である。 図２は、実施の形態１に係る発光装置の平面図である。 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、赤色ＬＥＤチップが複数の発光素子列にまたがって一括して封止された発光装置の平面図である。 図５は、赤色ＬＥＤチップおよび青色ＬＥＤチップがいずれもドット状に封止された発光装置の平面図である。 図６は、複数のＬＥＤチップが基板上に設けられた配線を介して接続される発光装置の平面図である。 図７は、ＳＭＤ型ＬＥＤを備える発光装置の平面図である。 図８は、第一ＳＭＤ型ＬＥＤおよび第二ＳＭＤ型ＬＥＤの構成概要を示す図である。 図９は、複数の発光素子が円環状に配置された発光装置の第一の平面図である。 図１０は、複数の発光素子が円環状に配置された発光装置の第二の平面図である。 図１１は、実施の形態４に係る電球形ランプの構成概要を示す図である。 図１２は、実施の形態５に係る照明装置の断面図である。 図１３は、実施の形態５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。
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、実施の形態１に係る発光装置の構成について図面を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係る発光装置の外観斜視図である。図２は、実施の形態１に係る発光装置１００の平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線における発光装置の断面図である。なお、図１ではボンディングワイヤの図示は省略され、図２と図３とでは、説明のためにボンディングワイヤの配置が異なっている。
図１〜図３に示されるように、発光装置１００は、基板１０と、基板１０に実装された複数のＬＥＤチップからなる第一発光素子列２１、第二発光素子列２２、および第三発光素子列２３とを備える。
各発光素子列は、Ｙ方向に延びる発光素子列であって、複数の赤色ＬＥＤチップ２０ｒと複数の青色ＬＥＤチップ２０ｂとを有する。図２に示されるように、１つの発光素子列は、３つの赤色ＬＥＤチップ２０ｒと、７つの青色ＬＥＤチップ２０ｂとを有する。つまり、発光装置１００が備える複数の発光素子列において、一の発光素子列に含まれる赤色ＬＥＤチップ２０ｒの数および青色ＬＥＤチップ２０ｂの数は、他の発光素子列に含まれる赤色ＬＥＤチップ２０ｒの数および青色ＬＥＤチップ２０ｂの数と同一である。なお、赤色ＬＥＤチップ２０ｒは、第一発光素子の一例であり、青色ＬＥＤチップ２０ｂは、第二発光素子の一例である。
１つの発光素子列を構成するＬＥＤチップは、Ｙ方向（矩形の基板１０の長手方向）に直線状に並んでいる。また、図２に示されるように、各発光素子列に含まれるＬＥＤチップは、Ｘ方向（矩形の基板１０の短手方向）における位置が揃うように実装されている。つまり、基板１０上には、複数のＬＥＤチップがマトリクス状に実装されている。
図２および図３に示されるように、１つの発光素子列において、１つのＬＥＤチップのカソード電極は、当該ＬＥＤチップと隣り合うＬＥＤチップのアノード電極とボンディングワイヤ５０によって接続されている。つまり、１つの発光素子列は、（電気的に）直列接続された複数のＬＥＤチップによって構成される。
また、各発光素子列の端に位置するＬＥＤチップのアノード電極（またはカソード電極）は、ボンディングワイヤ５０によって基板１０上に設けられた配線４０ａ（または配線４０ｂ）に接続されている。そして、配線４０ａおよび配線４０ｂには、各発光素子列を発光させるための電力が供給される。つまり、発光装置１００が備える各発光素子列は、（電気的に）並列接続されている。
なお、配線４０ａ、配線４０ｂ、およびボンディングワイヤ５０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。
各発光素子列において、赤色ＬＥＤチップ２０ｒは、第一封止部材３０ａによって個別に（ドット状に）封止されている。また、青色ＬＥＤチップ２０ｂは、第二封止部材３０ｂによって当該青色ＬＥＤチップ２０ｂが属する発光素子列に沿って（Ｙ方向に沿って）封止されている。
第一封止部材３０ａは、例えば透明な樹脂で形成されており、赤色ＬＥＤチップ２０ｒから放出される赤色光は、波長変換（色変換）されることなく第一封止部材３０ａから外部に放出される。
また、第二封止部材３０ｂ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２０ｂから放出される青色光は、第二封止部材３０ｂを通過することで白色光に変換される。
このように、青色ＬＥＤチップ２０ｂ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２０ｒからの赤色光が加えられることで、発光装置１００から放出される光の演色性が向上される。
以上説明したように、実施の形態１における発光装置１００は、基板１０にＬＥＤチップが直接実装されたいわゆるＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）構造のＬＥＤモジュールである。以下、発光装置１００の各構成部材について説明する。
［基板］
基板１０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。また、基板１０は、樹脂を基材とする樹脂基板であってもよい。
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。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等が採用される。
なお、基板１０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。基板１０として光反射率の高い基板が採用されることで、ＬＥＤチップが発する光を基板１０の表面で反射させることができる。この結果、発光装置１００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。
一方、基板１０として、光透過率が高い透光性基板が採用されてもよい。基板１０として透光性基板が採用されることで、ＬＥＤチップが発する光は、基板１０の内部を透過し、ＬＥＤチップが実装されていない面（裏面）からも出射される。このような基板としては、多結晶のアルミナや窒化アルミニウムからなる透光性セラミックス基板、ガラスからなる透明ガラス基板、水晶からなる水晶基板、サファイアからなるサファイア基板または透明樹脂材料からなる透明樹脂基板が例示される。
なお、実施の形態１では基板１０は矩形であるが、円形などその他の形状であってもよい。
［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、複数の赤色ＬＥＤチップ２０ｒと複数の青色ＬＥＤチップ２０ｂとを含む。
赤色ＬＥＤチップ２０ｒおよび青色ＬＥＤチップ２０ｂは、いずれも単色の可視光を発するベアチップある。赤色ＬＥＤチップ２０ｒ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（発光スペクトルのピーク波長）が約６００ｎｍ以上６４５ｎｍ以下の半導体発光素子が採用される。
また、青色ＬＥＤチップ２０ｂ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（発光スペクトルのピーク波長）が４３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の窒化ガリウム系の半導体発光素子が採用される。
上述のように、実施の形態１では、赤色ＬＥＤチップ２０ｒは、第一封止部材３０ａによって個別に封止され、青色ＬＥＤチップ２０ｂは、第二封止部材３０ｂによって当該青色ＬＥＤチップ２０ｂが属する発光素子列に沿って封止されている。言い換えれば、赤色ＬＥＤチップ２０ｒは、平面視した場合にドット状に形成された第一封止部材３０ａによって封止され、青色ＬＥＤチップ２０ｂは、平面視した場合に発光素子列に沿って延びる形状に形成された第二封止部材３０ｂによって封止される。
第一封止部材３０ａ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２０ｒからの光を透過させて外部に放出する。つまり、第一封止部材３０ａは、波長変換（色変換）の機能は有していない。第一封止部材３０ａは、屈折率を緩和（赤色ＬＥＤチップ２０ｒから空気中に光が出射される際に生じる全反射を低減）することにより赤色ＬＥＤチップ２０ｒの発光効率を高め、かつ、赤色ＬＥＤチップ２０ｒを保護することを目的として配置されている。
第二封止部材３０ｂ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２０ｂが発した青色光の一部は、第二封止部材３０ｂ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。黄色光の中心波長（発光スペクトルのピーク波長）は、例えば、５３０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下である。
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、第二封止部材３０ｂ中で拡散および混合されることにより、第二封止部材３０ｂから白色光となって出射される。
実施の形態１では、第一封止部材３０ａを構成する透光性の樹脂材料と、第二封止部材３０ｂを構成する透光性の樹脂材料とは、実質的に同一（いずれもシリコーン樹脂）である。つまり、第二封止部材３０ｂは、第一封止部材３０ａに蛍光体が加えられた透光性の樹脂材料である。このように、第一封止部材３０ａを構成する透光性の樹脂材料と、第二封止部材３０ｂを構成する透光性の樹脂材料とを共通化することにより、材料のコストダウンが図れる。
なお、第一封止部材３０ａおよび第二封止部材３０ｂ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３０ａおよび第二封止部材３０ｂ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、第一封止部材３０ａの材料として、第二封止部材３０ｂ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２０ｒ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、第一封止部材３０ａに黄色蛍光体が含まれていたとしても、第一封止部材３０ａから赤色光は放出される。
ここで、第一封止部材３０ａおよび第二封止部材３０ｂ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３０ａと第二封止部材３０ｂとが同一である場合、第一封止部材３０ａおよび第二封止部材３０ｂの形成に係る作業が効率化される。
また、実施の形態１では、基板１０に実装された赤色ＬＥＤチップ２０ｒと青色ＬＥＤチップ２０ｂとの個数の比は、３：７であるが、当該個数の比はこれに限定されない。典型的には、赤色ＬＥＤチップ２０ｒと青色ＬＥＤチップ２０ｂの個数の比は、１：ｋ（１≦ｋ≦２）程度に設定される。つまり、基板１０に実装された赤色ＬＥＤチップ２０ｒの数は、基板１０に実装された青色ＬＥＤチップ２０ｂの数以下に設定される。
また、図３に示されるように、第一封止部材３０ａと第二封止部材３０ｂとが隣接する部分においては第一封止部材３０ａよりも第二封止部材３０ｂのほうが上方（Ｚ方向の＋側）に位置している。つまり、発光装置１００においては、第一封止部材３０ａが第二封止部材３０ｂの上方に重なる部分が存在する。これは、実施の形態１では、発光装置１００の製造において、第二封止部材３０ｂが塗布されて青色ＬＥＤチップ２０ｂが封止された後に第二封止部材３０ｂが塗布されるからである。
第一封止部材３０ａが第二封止部材３０ｂよりも先に塗布された場合、先に塗布された第一封止部材３０ａの存在により、青色ＬＥＤチップ２０ｂが第二封止部材３０ｂで完全に封止されない場合がある。このような場合、青色ＬＥＤチップ２０ｂから発せられる青色光が第二封止部材３０ｂを通過せず第一封止部材３０ａのみを通過して外部に放出される可能性がある。
ここで、上述のように第一封止部材３０ａは、波長変換の機能は有していないため、第一封止部材３０ａのみを通過して外部に放出される青色の漏れ光によって、発光装置１００から発せられる白色光の色ずれ（設計値に対する色ずれ）が生じる恐れがある。
これに対し、実施の形態１のように、第二封止部材３０ｂによって青色ＬＥＤチップ２０ｂを封止した後に第一封止部材３０ａが塗布されれば、上述のような青色の漏れ光による色ずれの発生を抑制することができる。
［発光装置の特徴構成］
次に、発光装置１００の特徴構成について、図２を用いて説明する。
発光装置１００においては、基板１０上に赤色ＬＥＤチップ２０ｒが分散されて配置されている点が特徴である。具体的には、基板１０上において、一の赤色ＬＥＤチップ２０ｒは、当該赤色ＬＥＤチップ２０ｒが属する発光素子列の発光素子の並び方向である第一方向（Ｙ方向）と、第一方向に直交する第二方向（Ｘ方向）とのいずれの方向においても他の赤色ＬＥＤチップ２０ｒと隣り合わない。
つまり、発光装置１００では、基板１０上に、第一方向および第二方向のいずれの方向にも赤色ＬＥＤチップ２０ｒが連続して配置されない。言い換えれば、第一方向は、複数のＬＥＤチップのマトリクス状の配置における縦方向および横方向の一方であり、第二方向は、複数のＬＥＤチップのマトリクス状の配置における縦方向および横方向の他方である。
例えば、図２に示される赤色ＬＥＤチップＲ１は、第一方向において青色ＬＥＤチップＢ１および青色ＬＥＤチップＢ２と隣り合うが、第一方向において赤色ＬＥＤチップＲ１以外の赤色ＬＥＤチップ２０ｒとは隣り合わない。
また、赤色ＬＥＤチップＲ１は、第二方向において青色ＬＥＤチップＢ３と隣り合うが第二方向において赤色ＬＥＤチップＲ１以外の赤色ＬＥＤチップ２０ｒとは隣り合わない。
なお、仮に、図２において、第二発光素子列２２自体は設けられているが、青色ＬＥＤチップＢ３の位置に青色ＬＥＤチップＢ３が配置されていないとした場合、赤色ＬＥＤチップＲ１は、第二方向において他のＬＥＤチップと隣り合わないと規定される。つまり、このような場合には、赤色ＬＥＤチップＲ１は、赤色ＬＥＤチップＲ２と隣り合わないと規定される。
また、青色ＬＥＤチップＢ３の配置が、図２に示されている位置よりもＹ方向のプラス側またはマイナス側にずれていることにより、赤色ＬＥＤチップＲ１の中心と青色ＬＥＤチップＢ３の中心とが第一方向（Ｙ方向）において実質的にずれている場合が考えられる。ここで「実質的にずれている」とは、実装ばらつきなどにより生じるずれを越えて明確にずれていることを意味する。このような場合には、赤色ＬＥＤチップＲ１は、青色ＬＥＤチップＢ３と隣り合わないと規定される。
［効果等］
以上のように、発光装置１００は、基板１０と、複数の発光素子列とを備える。複数の発光素子列のそれぞれは、赤色ＬＥＤチップ２０ｒおよび青色ＬＥＤチップ２０ｂを含む基板１０に実装された複数のＬＥＤチップが直列接続されることにより構成される。また、複数の発光素子列は、互いに並列接続されている。
そして、発光装置１００では、基板１０上において、一の赤色ＬＥＤチップ２０ｒは、当該赤色ＬＥＤチップ２０ｒが属する発光素子列における発光素子の並び方向である第一方向と、第一方向に直交する第二方向とのいずれの方向においても他の赤色ＬＥＤチップと隣り合わない。
これにより、基板１０上において赤色ＬＥＤチップ２０ｒが偏って配置されることが抑制されるため、発光装置１００の演色性を向上し、かつ、色むらを低減することができる。
［変形例１］
上記実施の形態１では、赤色ＬＥＤチップ２０ｒは、第一封止部材３０ａによって個別に封止され、青色ＬＥＤチップ２０ｂは、第二封止部材３０ｂによって、当該青色ＬＥＤチップ２０ｂが属する発光素子列に沿って封止された。しかしながら、赤色ＬＥＤチップ２０ｒおよび青色ＬＥＤチップ２０ｂの封止方法は、このような態様に限定されるものではない。
以下、実施の形態１に係る発光装置１００の変形例１について説明する。図４は、赤色ＬＥＤチップ２０ｒが複数の発光素子列にまたがって一括して封止された発光装置の平面図である。図５は、赤色ＬＥＤチップ２０ｒおよび青色ＬＥＤチップ２０ｂがいずれもドット状に封止された発光装置の平面図である。なお、以下の説明では、発光装置１００と実質的に同一の構成要素についての説明は省略される。
図４に示される発光装置１００ａのように、赤色ＬＥＤチップ２０ｒが複数の発光素子列（第一発光素子列２１ａ、第二発光素子列２２ａ、および第三発光素子列２３ａ）にまたがって一括して封止されてもよい。
これにより、基板１０上に分散して配置された赤色ＬＥＤチップ２０ｒをまとめて封止できるため、第一封止部材３０ａを効率的に塗布することができる。また、このような構成によれば、発光素子列と発光素子列との間に第一封止部材３０ａが配置されて、当該第一封止部材３０ａが導光部材として機能する。このため、発光装置１００ａにおいては、発光素子列と発光素子列との間に赤色ＬＥＤチップ２０ｒから発せられる赤色光を導光させることができ、発光装置１００ａ全体として赤色光の混色が改善（色むらが低減）される。
また、図５に示される発光装置１００ｂのように、各発光素子列（第一発光素子列２１ｂ、第二発光素子列２２ｂ、および第三発光素子列２３ｂ）において赤色ＬＥＤチップ２０ｒおよび青色ＬＥＤチップ２０ｂがいずれもドット状に封止されてもよい。
これにより、高い自由度で効率的に第一封止部材３０ａおよび第二封止部材３０ｂが塗布される。また、封止部材のドット状の塗布は、封止部材の発光素子列に沿った直線状の塗布よりも、塗布に必要な封止部材の量が少ないため、材料費の点で有利である。
以上説明した発光装置１００ａおよび発光装置１００ｂにおいても、基板１０上において赤色ＬＥＤチップ２０ｒが偏って配置されることが抑制されることによって色むらが低減されることとなる。
なお、赤色ＬＥＤチップ２０ｒおよび青色ＬＥＤチップ２０ｂは、上述した方法と異なる方法で封止されてもよい。
［変形例２］
上記実施の形態１では、赤色ＬＥＤチップ２０ｒおよび青色ＬＥＤチップ２０ｂを含む基板１０に実装された複数のＬＥＤチップは、ボンディングワイヤ５０によって、Ｃｈｉｐ Ｔｏ Ｃｈｉｐで直列接続された。しかしながら、複数のＬＥＤチップは、基板１０上に設けられた配線（金属膜）を介して接続されてもよい。
以下、実施の形態１に係る発光装置１００の変形例２について説明する。図６は、複数のＬＥＤチップが基板１０上に設けられた配線を介して接続される発光装置の平面図である。なお、以下の説明では、発光装置１００と実質的に同一の構成要素についての説明は省略される。
図６に示されるように、発光装置１００ｃは、第一発光素子列２１ｃ、第二発光素子列２２ｃ、および第三発光素子列２３ｃを備える。
発光装置１００ｃでは、１つの発光素子列において、１つのＬＥＤチップ（第１のＬＥＤチップ）のカソード電極は、当該ＬＥＤチップと隣り合うＬＥＤチップ（第２のＬＥＤチップ）との間に設けられた配線４０ｃにボンディングワイヤ５０によって接続される。また、この配線４０ｃと、第２のＬＥＤチップのアノード電極とは、ボンディングワイヤ５０によって接続される。つまり、発光装置１００ａにおいては、１つの発光素子列は、基板１０に設けられた配線を介して（電気的に）直列接続された複数のＬＥＤチップによって構成される。
また、図６に示されるように、各発光素子列の端に位置するＬＥＤチップは、ボンディングワイヤ５０によって基板１０上に設けられた配線４０ａ（または配線４０ｂ）に接続されている。そして、配線４０ａおよび配線４０ｂには、各発光素子列を発光させるための電力が供給される。
なお、各発光素子列において、赤色ＬＥＤチップ２０ｒは個別にドット状に封止され、青色ＬＥＤチップ２０ｂは、第二封止部材３０ｂによって当該青色ＬＥＤチップ２０ｂが属する発光素子列に沿って（Ｙ方向に沿って）封止されている。なお、ＬＥＤチップの封止方法としては、上述した封止方法など、どのような封止方法が用いられてもよい。
以上説明した発光装置１００ｃにおいても、基板１０上において赤色ＬＥＤチップ２０ｒが偏って配置されることが抑制されることによって色むらが低減されることとなる。
（実施の形態２）
実施の形態１では、発光装置１００が備える発光素子として、ＬＥＤチップが採用されるとした。しかしながら、発光装置１００が備える発光素子として表面実装（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）型ＬＥＤ素子（以下、「ＳＭＤ型ＬＥＤ」という。）が採用されてもよい。図７は、ＳＭＤ型ＬＥＤを備える発光装置の平面図である。
図７に示される発光装置１００ｄ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１００と同じであり、発光素子としてＳＭＤ型ＬＥＤ（第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５および第二ＳＭＤ型ＬＥＤ２６）が採用されている点で異なる。
図７に示される発光装置１００ｄは、基板１０と、基板１０に実装された複数のＬＥＤチップからなる第一発光素子列２１ｄ、第二発光素子列２２ｄ、および第三発光素子列２３ｄとを備える。
各発光素子列は、Ｙ方向に延びる発光素子列であって、複数の第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５と複数の青色ＬＥＤチップ２０ｂとを有する。図２に示されるように、１つの発光素子列は、２つの第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５と、４つの第二ＳＭＤ型ＬＥＤ２６とを有する。なお、第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５は、第一発光素子の一例であり、第二ＳＭＤ型ＬＥＤ２６は、第二発光素子の一例である。
基板１０上には、複数のＳＭＤ型ＬＥＤがマトリクス状に実装されている。また、１つの発光素子列において、１つのＳＭＤ型ＬＥＤのカソード電極は、当該ＳＭＤ型ＬＥＤと隣り合うＳＭＤ型ＬＥＤのアノード電極と基板１０上に設けられた配線４５ｃによって接続されている。つまり、１つの発光素子列は、（電気的に）直列接続された複数のＳＭＤ型ＬＥＤによって構成される。
また、各発光素子列の端に位置するＳＭＤ型ＬＥＤのアノード電極（またはカソード電極）は、基板１０上に設けられた配線４５ａ（または配線４５ｂ）に接続されている。そして、配線４５ａおよび配線４５ｂには、各発光素子列を発光させるための電力が供給される。つまり、発光装置１００ｄが備える各発光素子列は、（電気的に）並列接続されている。
ここで、ＳＭＤ型ＬＥＤ（第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５および第二ＳＭＤ型ＬＥＤ２６）について説明する。図８は、第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５および第二ＳＭＤ型ＬＥＤ２６の構成概要を示す図である。
第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５は、第一容器２５ａと、第一容器２５ａ内に実装された赤色ＬＥＤチップ２５ｂとを有する。第二ＳＭＤ型ＬＥＤ２６は、第二容器２６ａと、第二容器２６ａ内に実装された青色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、赤色ＬＥＤチップ２５ｂの発光効率を高めるとともに保護するための第一封止部材２５ｃを備える。第一封止部材２５ｃは、上記実施の形態１における第一封止部材３０ａと同じく、シリコーン樹脂等の透光性の樹脂材料で構成されており、赤色ＬＥＤチップ２５ｂからの光を透過させて外部に放出する。つまり、第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５は、赤色光を発する。
また、第二ＳＭＤ型ＬＥＤ２６は、さらに、第二容器２６ａ内に配置され、青色ＬＥＤチップ２６ｂからの光の波長を変換する第二封止部材２６ｃを備える。第二封止部材２６ｃとしては黄色蛍光体粒子を含むシリコーン樹脂等の透光性の樹脂材料が採用される。これにより、第二ＳＭＤ型ＬＥＤ２６からは白色光が発せられる。
このように、第二ＳＭＤ型ＬＥＤ２６から発せられる白色光に、第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５から発せられる赤色光が加えられることで、演色性の高い発光装置１００ｄが実現される。
そして、図７に示されるように、基板１０上において、一の第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５は、当該第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５が属する発光素子列における発光素子の並び方向である第一方向（Ｙ方向）と、第一方向に直交する第二方向（Ｘ方向）とのいずれの方向においても他の第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５と隣り合わない。
これにより、基板１０上において赤色光を発する第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５が偏って配置されることが抑制されるため、発光装置１００ｄの演色性を向上し、かつ、色むらを低減することができる。
（実施の形態３）
上記実施の形態に係る発光装置においては、発光素子列は、複数の発光素子が直線状に並べられることによって構成されたが、発光素子列は、複数の発光素子が円環状または円弧状に並べられて構成されてもよい。図９は、複数の発光素子が円環状に配置された発光装置の第一の平面図である。
図９に示される発光装置１００ｅは、平面視形状が円形の基板１０ａと、基板１０ａに実装された複数のＳＭＤ型ＬＥＤとを備える。複数のＳＭＤ型ＬＥＤ素子は、円環状の２つの発光素子列を構成している。なお、以下の説明では、２つの発光素子列のうち、内側に位置する円環状の発光素子列は、内周側発光素子列と記載され、内側に位置する円環状の発光素子列は、外周側発光素子列と記載される場合がある。
各発光素子列は、円環状に配置された複数の第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５と複数の第二ＳＭＤ型ＬＥＤ２６とを有する。図９に示されるように、１つの発光素子列は、３つの第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５と、６つの第二ＳＭＤ型ＬＥＤ２６とを有し、これらのＳＭＤ型ＬＥＤは、円環状に並んでいる。
各発光素子列に含まれるＳＭＤ型ＬＥＤは、径方向における位置が揃うように実装されている。そして、内周側発光素子列により規定される円と、外周側発光素子列により規定される円とは、同心円である。つまり、基板１０ａ上には、ＳＭＤ型ＬＥＤが同心円状に配置されている。
また、１つの発光素子列において、１つのＳＭＤ型ＬＥＤのカソード電極は、当該ＳＭＤ型ＬＥＤと隣り合うＳＭＤ型ＬＥＤのアノード電極と基板１０ａ上に設けられた配線５５ｃによって接続されている。つまり、１つの発光素子列は、（電気的に）直列接続された複数のＳＭＤ型ＬＥＤによって構成される。
また、各発光素子列の特定位置（便宜的な端）に位置するＳＭＤ型ＬＥＤのアノード電極（またはカソード電極）は、基板１０ａ上に設けられた配線５５ａ（または配線５５ｂ）に接続されている。そして、配線５５ａおよび配線５５ｂには、各発光素子列を発光させるための電力が供給される。つまり、発光装置１００ｅが備える各発光素子列は、（電気的に）並列接続されている。
そして、図９に示されるように、基板１０ａ上において、一の第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５は、当該第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５が属する発光素子列における発光素子の並び方向である第一方向（周方向）と、第一方向に直交する第二方向（径方向）とのいずれの方向においても他の第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５と隣り合わない。
これにより、基板１０ａ上において赤色光を発する第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５が偏って配置されることが抑制されるため、発光装置１００ｅの演色性を向上し、かつ、色むらを低減することができる。
なお、同心円状に配置された複数のＳＭＤ型ＬＥＤは、図１０に示されるように配置されて電気的に接続されてもよい。図１０は、複数の発光素子が円環状に配置された発光装置の第二の平面図である。
図１０に示される発光装置１００ｆは、基板１０ａと、基板１０ａに実装された複数のＳＭＤ型ＬＥＤとを備える。具体的には、基板１０ａ上には、６つの直線状の発光素子列が放射状に形成されている。
各発光素子列においては、１つの第一ＳＭＤ型ＬＥＤ素子と、２つの第二ＳＭＤ型ＬＥＤ素子とが直線状に配置されている。そして、各発光素子列に含まれるＳＭＤ型ＬＥＤは、周方向における位置が揃うように実装されている。したがって、図１０のような構成であっても、複数のＳＭＤ型ＬＥＤが円環状に（同心円状に）配置されているといえる。
また、１つの発光素子列において、１つのＳＭＤ型ＬＥＤのカソード電極は、当該ＳＭＤ型ＬＥＤと隣り合うＳＭＤ型ＬＥＤのアノード電極と基板１０ａ上に設けられた配線６５ｃによって接続されている。つまり、１つの発光素子列は、（電気的に）直列接続された複数のＳＭＤ型ＬＥＤによって構成される。
また、各発光素子列の端に位置するＳＭＤ型ＬＥＤのアノード電極（またはカソード電極）は、基板１０ａ上に設けられた円環状の配線６５ａ（またはドット状の配線６５ｂ）に接続されている。そして、配線６５ａおよび配線６５ｂには、各発光素子列を発光させるための電力が供給される。つまり、発光装置１００ｆが備える各発光素子列は、（電気的に）並列接続されている。
そして、図１０に示されるように、基板１０ａ上において、一の第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５は、当該第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５が属する発光素子列における発光素子の並び方向である第一方向（径方向）と、第一方向に直交する第二方向（周方向）とのいずれの方向においても他の第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５と隣り合わない。
これにより、基板１０ａ上において赤色光を発する第一ＳＭＤ型ＬＥＤ２５が偏って配置されることが抑制されるため、発光装置１００ｆの演色性を向上し、かつ、色むらを低減することができる。
以上実施の形態３において説明したように、基板１０ａ上には、複数の発光素子が同心円状に配置されてもよい。この場合、発光素子列における発光素子の並び方向である第一方向は、同心円状の配置における周方向および径方向の一方であり、第二方向は、同心円状の配置における周方向および径方向の他方であってもよい。
なお、実施の形態３では、発光素子としてＳＭＤ型ＬＥＤを用いた例について説明したが、ＣＯＢ型の発光装置において、複数の発光素子が同心円状に配置されてもよい。
（実施の形態４）
次に、実施の形態４に係る電球形ランプ１５０の構成について、図１１を用いて説明する。
図１１は、実施の形態４に係る電球形ランプ１５０の構成概要を示す図である。
図１１に示す電球形ランプ１５０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１００を備える。
電球形ランプ１５０は、透光性のグローブ１５１と、光源である発光装置１００と、発光装置１００に電力を供給する駆動回路を収容する筐体１５６と、外部から電力を受ける口金１５８とを備える。
口金１５８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１００に供給される。なお、口金１５８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、実施の形態４では、発光装置１００は、支柱１５３に支持されることで、グローブ１５１の中央部に配置されている。支柱１５３は、グローブ１５１の開口部の近傍からグローブ１５１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１５３は、グローブ１５１の開口部の近傍に配置された支持板１５４に接続されている。
なお、発光装置１００は、支柱１５３ではなく、支持板１５４に直接的に支持されてもよい。つまり、支持板１５４のグローブ１５１側の面に発光装置１００が取り付けられてもよい。
グローブ１５１は、発光装置１００からの光を外部に透過させる透光性カバーである。なお、実施の形態４におけるグローブ１５１は、発光装置１００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１５１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１５１内に収容された発光装置１００は、グローブ１５１の外側から視認することができる。
なお、グローブ１５１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１５１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１５１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１５１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１５１の形状に特に限定はなく、例えば、発光装置１００が支持板１５４に直接的に支持される場合（支柱１５３がない場合）、半球状のグローブ１５１が採用されてもよい。
電球形ランプ１５０は、実施の形態１に係る発光装置１００を備えることで、色むらが低減され、かつ、生産性が向上されている。
また、実施の形態４では、実施の形態１に係る発光装置１００を備える照明用光源として、電球形ランプ１５０を例示したが、発光装置１００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。
また、電球形ランプ１５０（照明用光源）には、発光装置１００に代えて実施の形態１〜３で説明した他の発光装置が採用されてもよい。
（実施の形態４）
次に、実施の形態４に係る照明装置２００について、図１２および図１３を用いて説明する。
図１２は、実施の形態５に係る照明装置２００の断面図である。
図１３は、実施の形態５に係る照明装置２００およびその周辺部材の外観斜視図である。
図１２および図１３に示すように、実施の形態５に係る照明装置２００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２００は、上記実施の形態１に係る発光装置１００を備える。照明装置２００はさらに、基部２１０と枠体部２２０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２３０および透光パネル２４０とを備える。
基部２１０は、発光装置１００が取り付けられる取付台であるとともに、発光装置１００で発生する熱を放熱するヒートシンクである。基部２１０は、金属材料を用いて略円柱状に形成されており、実施の形態５ではアルミダイカスト製である。
基部２１０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２１１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１００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２２０は、内面に反射面を有する略円筒状のコーン部２２１と、コーン部２２１が取り付けられる枠体本体部２２２とを有する。コーン部２２１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２２２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２２０は、枠体本体部２２２が基部２１０に取り付けられることによって固定されている。
反射板２３０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２３０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２３０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２４０は、光拡散性および透光性を有する透光部材である。透光パネル２４０は、反射板２３０と枠体部２２０との間に配置された平板プレートであり、反射板２３０に取り付けられている。透光パネル２４０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２００は、透光パネル２４０を備えなくてもよい。透光パネル２４０を備えないことで、照明装置２００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１３に示すように、照明装置２００には、発光装置１００に点灯電力を給電する点灯装置２５０と、商用電源からの交流電力を点灯装置２５０に中継する端子台２６０とが接続される。
点灯装置２５０および端子台２６０は、器具本体とは別体に設けられた取付板２７０に固定される。取付板２７０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２５０が固定されるとともに、他端部の下面に端子台２６０が固定される。取付板２７０は、器具本体の基部２１０の上部に固定された天板２８０と互いに連結される。
照明装置２００は、実施の形態１に係る発光装置１００を備えることで、色むらが低減され、かつ、生産性が向上されている。
また、実施の形態５では、実施の形態１に係る発光装置１００を備える照明装置２００として、ダウンライトを例示したが、発光装置１００を備える照明装置が、スポットライトやシーリングライトなどその他の照明装置として実現されてもよい。
また、照明装置２００には、発光装置１００に代えて実施の形態１〜３で説明した他の発光装置が採用されてもよい。
（他の実施の形態）
以上、本発明に係る発光装置およびその製造方法、照明用光源、並びに照明装置について、実施の形態１〜５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、上記実施の形態１に係る発光装置は、青色ＬＥＤチップ２０ｂ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２０ｂとを組み合わせてもよい。あるいは、青色ＬＥＤチップ２０ｂ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、発光素子列の数や、発光素子列に含まれる発光素子の個数は、特に限定されるものではない。例えば、発光素子列には、第一発光素子および第二発光素子のいずれの発光素子とも発光色が異なるＬＥＤチップ（第三発光素子）が含まれてもよい。
また、上記実施の形態においては、発光装置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、本発明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およ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発明に含まれる。
１０、１０ａ 基板
２０ｒ 赤色ＬＥＤチップ（第一発光素子）
２０ｂ 青色ＬＥＤチップ（第二発光素子）
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ 第一発光素子列
２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ 第二発光素子列
２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ 第三発光素子列
２５ 第一ＳＭＤ型ＬＥＤ（第一発光素子）
２５ａ 第一容器
２５ｂ 赤色ＬＥＤチップ
２６ 第二ＳＭＤ型ＬＥＤ（第二発光素子）
２６ａ 第二容器
２６ｂ 青色ＬＥＤチップ
３０ａ、２５ｃ 第一封止部材
３０ｂ、２６ｃ 第二封止部材
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、６５ａ、６５ｂ、６５ｃ 配線
５０ ボンディングワイヤ
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ、１００ｆ 発光装置
１５０ 電球形ランプ（照明用光源）
１５１ グローブ
１５３ 支柱
１５４ 支持板
１５６ 筐体
１５８ 口金
２００ 照明装置
２１０ 基部
２１１ 放熱フィン
２２０ 枠体部
２２１ コーン部
２２２ 枠体本体部
２３０ 反射板
２４０ 透光パネル
２５０ 点灯装置
２６０ 端子台
２７０ 取付板
２８０ 天板

Claims (10)

  1. 基板と、
    発光色の異なる第一発光素子および第二発光素子を含む前記基板に実装された複数の発光素子が直列接続されることによりそれぞれが構成され、互いに並列接続された複数の発光素子列とを備え、
    前記基板上において、一の前記第一発光素子は、当該一の前記第一発光素子が属する発光素子列における発光素子の並び方向である第一方向と、前記第一方向に直交する第二方向とのいずれの方向においても他の前記第一発光素子と隣り合わず、
    前記基板上には、前記複数の発光素子列を構成する複数の発光素子が同心円状に配置され、
    前記第一方向は、前記同心円状の配置における径方向であり、
    前記第二方向は、前記同心円状の配置における周方向である
    発光装置。
  2. 前記基板に実装された前記第一発光素子の数は、前記第二発光素子の数以下である
    請求項１に記載の発光装置。
  3. 前記第一発光素子は、赤色の光を発し、
    前記第二発光素子は、青色の光を発する
    請求項１または２に記載の発光装置。
  4. 前記第一発光素子は、発光スペクトルのピーク波長が６００ｎｍ以上６４５ｎｍ以下の赤色ＬＥＤであり、
    前記第二発光素子は、発光スペクトルのピーク波長が４３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の青色ＬＥＤである
    請求項３に記載の発光装置。
  5. 前記第一発光素子は、蛍光体を含まない透光性の樹脂材料である第一封止部材によって封止され、
    前記第二発光素子は、蛍光体を含む透光性の樹脂材料である第二封止部材によって封止される
    請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
  6. 前記第二封止部材は、前記第一封止部材に蛍光体が加えられた透光性の樹脂材料である
    請求項５に記載の発光装置。
  7. 前記第二封止部材に含まれる蛍光体の発光スペクトルのピーク波長は、５３０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下である
    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、第一容器と、前記第一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青色ＬＥＤチップとを有する表面実装型ＬＥＤ素子である
    請求項１または２に記載の発光装置。
  9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光装置を備える
    照明用光源。
  10. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光装置を備える
    照明装置。
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