JP7353814B2

JP7353814B2 - 発光装置

Info

Publication number: JP7353814B2
Application number: JP2019113672A
Authority: JP
Inventors: 新吾栗城
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2019-06-19
Filing date: 2019-06-19
Publication date: 2023-10-02
Anticipated expiration: 2039-06-19
Also published as: JP2020205392A

Description

本発明は、発光装置に関する。

赤色、緑色及び青色で発光する発光素子並びに白色で発光する発光素子を備え、各色発光素子用のアノード電極及びカソード電極から発光素子のそれぞれに電力を供給する発光装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載される発光装置は、青色で発光する青色ＬＥＤダイ、緑色で発光する緑色ＬＥＤダイ、及び赤色で発光する赤色ＬＥＤダイが実装されるとともに、白色で発光する領域が設けられている。特許文献１に記載される発光装置は、各色ＬＥＤ用のアノード電極及びカソード電極毎に異なった電力を供給することにより、カラー光を個別に制御することができる。

特開２０１６－１１９３８１号公報

しかしながら、特許文献１に記載される発光装置は、青色ＬＥＤダイよりも発光効率が低い緑色ＬＥＤダイを使用するため、発光効率が低くなるおそれがある。そこで、特許文献１に記載される発光装置において、緑色ＬＥＤダイに代えて青色ＬＥＤダイ及び緑色蛍光体を使用して緑色光を出射させれば、発光効率を高くすることができる。しかしながら、緑色蛍光体から出射される緑色光は、緑色ＬＥＤダイよりも半値幅が大きくなるため、青色ＬＥＤダイ及び緑色蛍光体を使用した発光装置は、緑色ＬＥＤダイを使用する場合よりも出射可能な色域が狭くなる。

本発明は、高い発光効率を維持しながら広範な色域を有する発光装置を提供することを目的とする。

本発明に係る発光装置は、基板と、基板に実装された第１青色ＬＥＤダイ、第２青色ＬＥＤダイ、緑色ＬＥＤダイ及び赤色ＬＥＤダイと、第１青色ＬＥＤダイのそれぞれの周囲に個別に配置され、且つ、第１青色ＬＥＤダイの発光に基づいて緑色光を発する蛍光体と、第１青色ＬＥＤダイ、第２青色ＬＥＤダイ、緑色ＬＥＤダイ及び赤色ＬＥＤダイを覆う封止材と、第１青色ＬＥＤダイ、第２青色ＬＥＤダイ、緑色ＬＥＤダイ及び赤色ＬＥＤダイに個別に電力を供給する第１緑色電極、青色電極、第２緑色電極及び赤色電極とを有する。

さらに、本発明に係る発光装置は、基板上において、リング状に配置された第１ダム材と、第１ダム材の外側にリング状に配置された第２ダム材と、を更に有し、第１青色ＬＥＤダイは、第１ダム材の内側に配置され、第２青色ＬＥＤダイ、緑色ＬＥＤダイ及び赤色ＬＥＤダイは、第１ダム材と第２ダム材との間に配置され、封止材は、第１ダム材の内側で第１青色ＬＥＤダイを覆う第１封止材と、第１ダム材と第２ダム材との間で第２青色ＬＥＤダイ、緑色ＬＥＤダイ及び赤色ＬＥＤダイを覆う第２封止材とを含み、第１封止材は、蛍光体を含有することが好ましい。

さらに、本発明に係る発光装置は、基板上において、リング状に配置された第１ダム材と、第１ダム材の外側に、リング状に配置された第２ダム材と、を更に有し、緑色ＬＥＤダイは、第１ダム材の内側に配置され、第１青色ＬＥＤダイ、第２青色ＬＥＤダイ及び赤色ＬＥＤダイは、第１ダム材と第２ダム材との間に配置され、封止材は、第１ダム材の内側で緑色ＬＥＤダイを覆う第１封止材と、第１ダム材と第２ダム材との間で第１青色ＬＥＤダイ、第２青色ＬＥＤダイ及び赤色ＬＥＤダイを覆う第２封止材とを含むことが好ましい。

さらに、本発明に係る発光装置では、第１青色ＬＥＤダイ、第２青色ＬＥＤダイ、緑色ＬＥＤダイ及び赤色ＬＥＤダイは、基板上において、同一方向に延伸するように配置され、封止材は、第１青色ＬＥＤダイを覆う第１封止材、第２青色ＬＥＤダイを覆う第２封止材、緑色ＬＥＤダイを覆う第３封止材、及び赤色ＬＥＤダイを覆う第４封止材を含むことが好ましい。

本発明に係る発光装置は、発光効率の高い状態が維持されると共に、広範な色域を有する。

（ａ）は実施形態に係る発光装置の平面図であり、（ｂ）は図１（ａ）に示すＡ－Ａ´線に沿う断面図である。図１に示す回路基板の平面図である。図１に示す第１青色ＬＥＤダイと、第１緑色アノード電極及び第１緑色カソード電極との間の接続関係を示す平面図である。図１に示す第２青色ＬＥＤダイと、青色アノード電極及び青色カソード電極との間の接続関係を示す平面図である。図１に示す緑色ＬＥＤダイと、第２緑色アノード電極及び第２緑色カソード電極との間の接続関係を示す平面図である。図１に示す赤色ＬＥＤダイと、赤色アノード電極及び赤色カソード電極との間の接続関係を示す平面図である。図１に示す発光装置の製造方法を説明するための図であり、（ａ）は第１工程を示し、（ｂ）は次の第２工程を示し、（ｃ）は第４工程を示し、（ｄ）は第５工程を示し、（ｅ）は第６工程を示す。図１に示す発光装置が発光可能な色域を示す色度図である。（ａ）は第１変形例に係る発光装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ－Ａ´線に沿う断面図である。図９に示す第１青色ＬＥＤダイの表面及び側面に緑色蛍光体を配置する工程を示す図（その１）であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ´線に沿う断面図である。図９に示す第１青色ＬＥＤダイの表面及び側面に緑色蛍光体を配置する工程を示す図（その２）であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ´線に沿う断面図である。図９に示す第１青色ＬＥＤダイの表面及び側面に緑色蛍光体を配置する工程を示す図（その３）であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ´線に沿う断面図である。（ａ）は第２変形例に係る発光装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す発光装置の部分透視平面図であり、（ｃ）は（ａ）に示すＡ－Ａ´線に沿う断面図である。図１３に示す第１青色ＬＥＤダイの表面及び側面に緑色蛍光体を配置する工程を示す図（その１）であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ´線に沿う断面図である。図１３に示す第１青色ＬＥＤダイの表面及び側面に緑色蛍光体を配置する工程を示す図（その２）であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ´線に沿う断面図である。図１３に示す第１青色ＬＥＤダイの表面及び側面に緑色蛍光体を配置する工程を示す図（その３）であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ´線に沿う断面図である。

以下図面を参照して、本発明に係る発光装置について説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。

（実施形態に係る発光装置の構成及び機能）
図１（ａ）は実施形態に係る発光装置１の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すＡ－Ａ´線に沿う断面図である。

発光装置１は、基板１０と、第１ダム材１１と、第２ダム材１２と、蛍光体樹脂１３（第１封止材）と、封止材１４（第２封止材）と、第１青色ＬＥＤダイ２１と、第２青色ＬＥＤダイ２２と、緑色ＬＥＤダイ２３と、赤色ＬＥＤダイ２４とを有するＣＯＢ（Chip on Board）型の発光装置である。発光装置１は、端部に設けられたガイド穴１９を介して照明器具を構成する部材に取り付けられる。

基板１０は、実装基板１５と、回路基板１６とを有する。実装基板１５は、アルミニウム等の金属により形成され、第１青色ＬＥＤダイ２１、第２青色ＬＥＤダイ２２、緑色ＬＥＤダイ２３及び赤色ＬＥＤダイ２４が実装される。第１青色ＬＥＤダイ２１、第２青色ＬＥＤダイ２２、緑色ＬＥＤダイ２３及び赤色ＬＥＤダイ２４は、シリコン系接着剤等のダイボンド材によって、実装基板１５に直接接着されている。

図２は、回路基板１６の平面図である。

回路基板１６は、エポキシガラス樹脂等により形成され、第１開口部１６１と、第２開口部１６２と、第３開口部１６３と、第４開口部１６４と、第５開口部１６５とが形成される。第１青色ＬＥＤダイ２１は、第１開口部１６１を介して実装基板１５に実装される（図１参照。以下同様）。第２青色ＬＥＤダイ２２、緑色ＬＥＤダイ２３及び赤色ＬＥＤダイ２４は、第２開口部１６２、第３開口部１６３、第４開口部１６４及び第５開口部１６５を介して実装基板１５に実装される。

再び、図１に戻り、図１に含まれる部材について説明する。第１ダム材１１及び第２ダム材１２のそれぞれは、リング状の平面形状を有し、同心円状の平面形状を有するように配置されている。第１ダム材１１は、シリコーン樹脂等の透明な合成樹脂により形成され、フィラー等の散乱材を含有する。第２ダム材１２は、白色粒子が混入された不透明なシリコーン樹脂等の合成樹脂により形成されている。

蛍光体樹脂１３は、緑色蛍光体１３０を含有するシリコーン樹脂等の透明な合成樹脂であり、第１ダム材１１の内側に配置されて、第１青色ＬＥＤダイ２１を封止する封止材である。蛍光体樹脂１３に含有される緑色蛍光体１３０は、例えばβ－ＳｉＡＬＯＮ（Si_6-zAl_zO_zN_8-z :Eu）等の蛍光体であり、第１青色ＬＥＤダイ２１が発する青色光を緑色光に変換して出射する。蛍光体樹脂１３に含有される緑色蛍光体１３０は、第１青色ＬＥＤダイ２１を覆うように配置される。緑色蛍光体１３０は、複数の第１青色ＬＥＤダイ２１の発光に基づいて緑色光を発する蛍光体である。

封止材１４は、緑色蛍光体１３０を含有しないシリコーン樹脂等の透明な合成樹脂であり、第１ダム材１１と第２ダム材１２との間に配置されて、第２青色ＬＥＤダイ２２、緑色ＬＥＤダイ２３及び赤色ＬＥＤダイ２４を封止する。

第１青色ＬＥＤダイ２１及び第２青色ＬＥＤダイ２２は、窒化ガリウム（GaN）等の半導体材料で形成され、アノードとカソードとの間に閾値電圧以上の電圧が印加されたときに４５０ｎｍの主波長を有する青色光を発光する。緑色ＬＥＤダイ２３は、インジウム窒化ガリウム（InGaN）、アルミニウムインジウムガリウムリン（AlGaInP）及びテルル化亜鉛（ZnTe）等の半導体材料で形成される。緑色ＬＥＤダイ２３は、アノードとカソードとの間に閾値電圧以上の電圧が印加されたときに５５０ｎｍの主波長を有する緑色光を発光する。なお、緑色ＬＥＤダイ２３が発光する緑色の波長範囲は、「グリーンギャップ」とも称される発光効率の谷間があり、青色及び赤色の波長範囲よりも発光効率が低くなる。赤色ＬＥＤダイ２４は、アルミニウムインジウムガリウムリン（AlInGaP）等の半導体材料で形成され、アノードとカソードとの間に閾値電圧以上の電圧が印加されたときに６６０ｎｍの主波長を有する赤色光を発光する。

第１青色ＬＥＤダイ２１は、第１ダム材１１の内側に円形状の平面形状を有するように配置される。また、第２青色ＬＥＤダイ２２、緑色ＬＥＤダイ２３及び赤色ＬＥＤダイ２４は、第１ダム材１１及び第２ダム材１２のそれぞれと同心円状の平面形状を有するようにリング状に配置される。

回路基板１６の表面には、第１緑色アノード電極３１、第１緑色カソード電極３２、青色アノード電極３３、青色カソード電極３４、第２緑色アノード電極３５、第２緑色カソード電極３６、赤色アノード電極３７及び赤色カソード電極３８が配置される。第１緑色アノード電極３１～赤色カソード電極３８のそれぞれは、銅等の導電性部材により形成され、複数の第１青色ＬＥＤダイ２１、複数の第２青色ＬＥＤダイ２２、複数の緑色ＬＥＤダイ２３、及び、複数の赤色ＬＥＤダイ２４に個別に電力を供給する。

第１緑色アノード電極３１及び第１緑色カソード電極３２は、複数の第１青色ＬＥＤダイ２１に電力を供給する第１緑色電極である。青色アノード電極３３及び青色カソード電極３４は、複数の第２青色ＬＥＤダイ２２に電力を供給する青色電極である。第２緑色アノード電極３５及び第２緑色カソード電極３６は、複数の緑色ＬＥＤダイ２３に電力を供給する第２緑色電極である。赤色アノード電極３７及び赤色カソード電極３８は、複数の赤色ＬＥＤダイ２４に電力を供給する赤色電極である。

次に、図３により、第１青色ＬＥＤダイ２１と、第１緑色アノード電極３１及び第１緑色カソード電極３２との間の接続関係を説明する。図３は、第１青色ＬＥＤダイ２１、第１緑色アノード電極３１及び第１緑色カソード電極３２を抜き出して描いた発光装置１の平面図である。

第１緑色アノード電極３１は、第４開口部１６４と第５開口部１６５との間に配置される直線電極３１１を介して環状電極３１２に接続される。一方、第１緑色カソード電極３２は、第２開口部１６２と第３開口部１６３との間に配置される直線電極３２１を介して環状電極３２２に接続される。直線電極３１１及び３２１は、レジスト層１７（図１（ｂ）参照）に覆われ、環状電極３１２及び３２２は、第１ダム材１１（図１（ａ）参照）に覆われる。

第１緑色アノード電極３１は、環状電極３１２とワイヤボンディングされた第１青色ＬＥＤダイ２１のそれぞれと接続される。第１緑色カソード電極３２は、環状電極３２２とワイヤボンディングされた第１青色ＬＥＤダイ２１のそれぞれと接続される。環状電極３１２及び３２２のそれぞれとワイヤボンディングされた第１青色ＬＥＤダイ２１の間は、直列接続された複数の第１青色ＬＥＤダイ２１が配置される。すなわち、発光装置１では、環状電極３１２及び３２２の間に１５個の第１青色ＬＥＤダイ２１が１１列に亘って直列接続される。第１緑色アノード電極３１と第１緑色カソード電極３２との間に第１青色ＬＥＤダイ２１の閾値電圧の１５倍の電圧が印加されると、第１青色ＬＥＤダイ２１は、青色光を発する。第１青色ＬＥＤダイ２１の発光は、蛍光体樹脂１３に含有される緑色蛍光体１３０によって緑色光に変換される。

同様に、図４により、第２青色ＬＥＤダイ２２と、青色アノード電極３３及び青色カソード電極３４との間の接続関係を説明する。図４は、第２青色ＬＥＤダイ２２、青色アノード電極３３及び青色カソード電極３４を抜き出して描いた発光装置１の平面図である。

青色アノード電極３３は、環状電極３３１を介して第２開口部１６２と第５開口部１６５との間に配置される直線電極３３２に接続される。一方、青色カソード電極３４は、環状電極３４１を介して第３開口部１６３と第４開口部１６４との間との間に配置される直線電極３４２に接続される。環状電極３３１及び３４１は、第２ダム材１２（図１（ａ）参照）に覆われる。

直線電極３３２に隣接する第２青色ＬＥＤダイ２２は、アノードが直線電極３３２とワイヤボンディングされ、青色アノード電極３３と接続される。直線電極３４２に隣接する青色ＬＥＤダイ２２は、カソードが直線電極３４２とワイヤボンディングされ、青色カソード電極３４と接続される。直線電極３３２及び３４２のそれぞれとワイヤボンディングされた第２青色ＬＥＤダイ２２の間は、直列接続された複数の第２青色ＬＥＤダイ２２が配置される。すなわち、発光装置１では、直線電極３３２及び３４２の間に２４個の第２青色ＬＥＤダイ２２が４列に亘って直列接続される。青色アノード電極３３と青色カソード電極３４との間に第２青色ＬＥＤダイ２２の閾値電圧の２４倍の電圧が印加されると、第２青色ＬＥＤダイ２２は、青色光を発する。

同様に、図５により、緑色ＬＥＤダイ２３と、第２緑色アノード電極３５及び第２緑色カソード電極３６との間の接続関係を説明する。図５は、緑色ＬＥＤダイ２３、第２緑色アノード電極３５及び第２緑色カソード電極３６を抜き出して描いた発光装置１の平面図である。

第２緑色アノード電極３５は、環状電極３５１を介して第２開口部１６２と第５開口部１６５との間に配置される直線電極３５２に接続される。一方、第２緑色カソード電極３６は、環状電極３６１を介して第３開口部１６３と第４開口部１６４との間との間に配置される直線電極３６２に接続される。環状電極３５１及び３６１は、第２ダム材１２（図１（ａ）参照）に覆われる。

直線電極３５２に隣接する緑色ＬＥＤダイ２３は、アノードが直線電極３５２とワイヤボンディングされ、第２緑色アノード電極３５と接続される。直線電極３６２に隣接する緑色ＬＥＤダイ２３は、カソードが直線電極３６２とワイヤボンディングされ、第２緑色カソード電極３６と接続される。直線電極３５２及び３６２のそれぞれとワイヤボンディングされた緑色ＬＥＤダイ２３の間は、直列接続された複数の緑色ＬＥＤダイ２３が配置される。すなわち、発光装置１では、直線電極３５２及び３６２の間に２４個の緑色ＬＥＤダイ２３が８列に亘って直列接続される。第２緑色アノード電極３５と第２緑色カソード電極３６との間に緑色ＬＥＤダイ２３の閾値電圧の２４倍の電圧が印加されると、緑色ＬＥＤダイ２３は、緑色光を発する。

同様に、図６により、赤色ＬＥＤダイ２４と、赤色アノード電極３７及び赤色カソード電極３８との間の接続関係を説明する。図６は、赤色ＬＥＤダイ２４、赤色アノード電極３７及び赤色カソード電極３８を抜き出して描いた発光装置１の平面図である。

赤色アノード電極３７は、環状電極３７１を介して第２開口部１６２と第５開口部１６５との間に配置される直線電極３７２に接続される。一方、赤色カソード電極３８は、環状電極３８１を介して第３開口部１６３と第４開口部１６４との間との間に配置される直線電極３８２に接続される。環状電極３７１及び３８１は、第２ダム材１２（図１（ａ）参照）に覆われる。

直線電極３７２に隣接する赤色ＬＥＤダイ２４は、アノードが直線電極３７２とワイヤボンディングされ、赤色アノード電極３７と接続される。直線電極３８２に隣接する赤色ＬＥＤダイ２４は、カソードが直線電極３８２とワイヤボンディングされ、赤色カソード電極３８と接続される。直線電極３７２及び３８２のそれぞれとワイヤボンディングされた赤色ＬＥＤダイ２４の間は、直列接続された複数の赤色ＬＥＤダイ２４が配置される。すなわち、発光装置１では、直線電極３７２及び３８２の間に２４個の赤色ＬＥＤダイ２４が４列に亘って直列接続される。赤色アノード電極３７と赤色カソード電極３８との間に赤色ＬＥＤダイ２４の閾値電圧の２４倍の電圧が印加されると、赤色ＬＥＤダイ２４は、赤色光を発する。

（実施形態に係る発光装置の製造方法）
図７は発光装置１の製造方法を説明するための図であり、図７（ａ）は第１工程を示し、図７（ｂ）は次の第２工程を示し、図７（ｃ）は第４工程を示し、図７（ｄ）は第５工程を示し、図７（ｅ）は第６工程を示す。なお、図７は、回路基板１６の第１～５開口部１６１～１６５が同時に示されるように描いた模式図である。また、第３工程は、ワイヤボンディング工程であり、図示していない。特別な指示なしに図１～６を参照する。

まず、図７（ａ）に示すように、第１工程において、実装基板１５と回路基板１６とが接着されて基板１０が形成される。次いで、図７（ｂ）に示すように、第２工程において、第１青色ＬＥＤダイ２１、第２青色ＬＥＤダイ２２、緑色ＬＥＤダイ２３及び赤色ＬＥＤダイ２４は、実装基板１５に実装される。第１青色ＬＥＤダイ２１は第１開口部１６１を介して実装基板１５に実装され、第２青色ＬＥＤダイ２２、緑色ＬＥＤダイ２３及び赤色ＬＥＤダイ２４は第２開口部１６２～第５開口部１６５を介して実装基板１５に実装される。

次いで、第３工程においてワイヤボンディングが成される。ワイヤボンディングは、実装基板１５に実装されたＬＥＤダイと回路基板に形成されたアノード電極及びカソード電極とを接続するとともに、ＬＥＤダイ同士を接続する。例えば、第１青色ＬＥＤダイ２１がワイヤボンディングにより直列接続して構成されるＬＥＤ列において、端部の第１青色ＬＥＤダイ２１のそれぞれは、環状電極３１２及び３２２とワイヤボンディングされることで、第１緑色アノード電極３１及び第１緑色カソード電極３２に電気的に接続される。同様に、ＬＥＤ列の端部の第２青色ＬＥＤダイ２２のそれぞれは、直線電極３３２及び３４２とワイヤボンディングされることで、青色アノード電極３３及び青色カソード電極３４に電気的に接続される。ＬＥＤ列の端部の緑色ＬＥＤダイ２３のそれぞれは、直線電極３５２及び３６２とワイヤボンディングされることで、第２緑色アノード電極３５及び第２緑色カソード電極３６に電気的に接続される。ＬＥＤ列の端部の赤色ＬＥＤダイ２４のそれぞれは、直線電極３７２及び３８２とワイヤボンディングされることで、赤色アノード電極３７及び赤色カソード電極３８に電気的に接続される。

次いで、図７（ｃ）に示すように、第４工程において、第１ダム材１１及び第２ダム材１２が配置される。第１ダム材１１は環状電極３１２及び３２２を覆うように配置され、第２ダム材１２は環状電極３３１、３４１、３５１、３６１、３７１及び３８１を覆うように配置される。

次いで、図７（ｄ）に示すように、第５工程において、第１ダム材１１の内側に第１青色ＬＥＤダイ２１を覆うように蛍光体樹脂１３が配置される。そして、図７（ｅ）に示すように、第６工程において、第１ダム材１１と第２ダム材１２との間に第２青色ＬＥＤダイ２２、緑色ＬＥＤダイ２３及び赤色ＬＥＤダイ２４を覆うように封止材１４が配置されて、発光装置１が形成される。

（実施形態に係る発光装置の作用効果）
発光装置１は、第１青色ＬＥＤダイ２１及び緑色蛍光体１３０を含有する蛍光体樹脂１３が配置される第１実装領域（第１開口部１６１）から出射される緑色光と、緑色ＬＥＤダイ２３が配置される第２実装領域（第２～５開口部１６２～１６５）から出射される緑色光の２つの緑色光を出射可能である。

図８は、発光装置１が発光可能な色域を示す色度図である。

色度図７００において、第１実装領域から出射される緑色光は色度座標７０１で示され、第２実装領域から出射される青色光、緑色光及び赤色光のそれぞれは、色度座標７０２、７０３及び７０４で示される。

発光装置１では、色度座標７０１、７０２及び７０４で囲まれる第１色域７１０に含まれる色の光は、第１実装領域に配置される第１青色ＬＥＤダイ２１並びに第２実装領域に配置される第２青色ＬＥＤダイ２２及び赤色ＬＥＤダイ２４により合成可能である。第１色域７１０に含まれる色の光は、発光効率が比較的低い緑色ＬＥＤダイ２３を使用することなく合成できるので、高い発光効率で出射可能である。

発光装置１では、色度座標７０２、７０３及び７０４で囲まれる第２色域７２０に含まれる色の光は、第２実装領域に配置される第２青色ＬＥＤダイ２２、緑色ＬＥＤダイ２３及び赤色ＬＥＤダイ２４により合成可能である。第２色域７２０は、緑色ＬＥＤダイ２３を使用するため、第１色域７１０よりも緑色側の色域となる。

発光装置１は、第１実装領域に配置される第１青色ＬＥＤダイ２１及び第２実装領域に配置される緑色ＬＥＤダイ２３の発光を利用して緑色を生成する（第２色域７２０で発光するとき、第１青色ＬＥＤダイ２１及び緑色ＬＥＤを同時に点灯させても良い）ので、高い発光効率が維持されると共に広範な色域を確保できる。

また、発光装置１では、第１青色ＬＥＤダイ２１が第１ダム材１１の内側（第１実装領域）で円形状の平面形状を有するように配置され、且つ、第２青色ＬＥＤダイ２２が第２実装用域で第１ダム材１１と同心円状の平面形状を有するように配置される。すなわち、発光装置１は、第１青色ＬＥＤダイ２１が円形状の平面形状を有するように配置され且つ第２青色ＬＥＤダイ２２が第１ダム材１１と同心円状に配置されるので、第１青色ＬＥＤダイ２１と緑色ＬＥＤダイ２３との切り替えに伴って光軸がずれるおそれはない。

（実施形態に係る発光装置の第１変形例）
発光装置１では、第１青色ＬＥＤダイ２１が第１ダム材１１の内側（第１実装領域）に配置され、且つ、緑色ＬＥＤダイ２３が第１ダム材１１と第２ダム材１２との間（第２実装領域）に配置される。しかしながら、実施形態に係る発光装置では、緑色光を発する緑色ＬＥＤダイが第１ダム材１１の内側に配置され、且つ、緑色光を出射する蛍光体に覆われた第１青色ＬＥＤダイが第１ダム材１１と第２ダム材１２との間に配置されてもよい。

図９（ａ）は第１変形例に係る発光装置２の平面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）に示すＡ－Ａ´線に沿う断面図である。

発光装置２は、封止材１８（第１封止材）が蛍光体樹脂１３の代わりに配置されることが発光装置１と相違する。また、発光装置２は、第１青色ＬＥＤダイ２６が緑色ＬＥＤダイ２３の代わりに第１ダム材１１と第２ダム材１２との間に配置されることが発光装置１と相違する。さらに、緑色ＬＥＤダイ２３が第１ダム材１１の内側に配置されることが発光装置１と相違する。発光装置２は、封止材１８及び第１青色ＬＥＤダイ２６を有すること並び緑色ＬＥＤダイ２３の配置位置以外は、発光装置１と同様なので、ここでは発光装置２の他の構成要素の詳細な説明は省略する。

封止材１８は、緑色蛍光体を含有しないシリコーン樹脂等の透明な合成樹脂であり、第１ダム材１１の内側に配置されて、緑色ＬＥＤダイ２３を封止する。

第１青色ＬＥＤダイ２６は、表面及び側面を覆うように緑色蛍光体２６０が配置されることが第１青色ＬＥＤダイ２１と相違する。緑色蛍光体２６０は、複数の第１青色ＬＥＤダイ２６のそれぞれの周囲に個別に配置され、且つ、複数の第１青色ＬＥＤダイ２６の発光に基づいて緑色光を発する。緑色蛍光体２６０は、例えば第１青色ＬＥＤダイ２６が配置される領域以外をマスクで遮蔽した状態で緑色蛍光体２６０が混合された液体を第１青色ＬＥＤダイ２６に噴射することで配置される。

図１０～１２は、第１青色ＬＥＤダイ２６の表面及び側面に緑色蛍光体２６０を配置する工程を示す図である。図１０（ａ）、図１１（ａ）及び図１２（ａ）は、マスク１００又は発光装置２の平面図であり、図１０（ｂ）、図１１（ｂ）及び図１２（ｂ）は、図１０（ａ）、図１１（ａ）及び図１２（ａ）のそれぞれのＢ－Ｂ´線に沿う断面図である。

まず、図１０に示すように、噴射孔１０１が形成されたマスク１００は、第１青色ＬＥＤダイ２６の上方に噴射孔１０１が位置するように配置される。噴射孔１０１は、一例では口径が第１青色ＬＥＤダイ２６の対角線の長さと一致する円形の貫通孔である。噴射孔１０１は、第１青色ＬＥＤダイ２６のそれぞれに対応して第１青色ＬＥＤダイ２６の数と同一数の９６個形成される。

次いで、図１１に示すように、第１マスク１００の上方から、緑色蛍光体２６０が混合された液体１１１（媒質（分散媒）中に蛍光体粒子が分散するとともにシリコーン樹脂が溶解しているもの）が噴霧装置１１０から噴霧される。噴霧装置１１０は、好ましくは、マスク１００の上方４０ｍｍの高さから液体１１１を噴霧する。次いで、液体１１１（媒質）を気化し、液体１１１に含まれる緑色蛍光体２６０を第１青色ＬＥＤダイ２６の表面及び側面に固着する。なお、液体１１１を噴霧する噴霧工程及び緑色蛍光体２６０を第１青色ＬＥＤダイ２６の表面及び側面に固着する固着工程は、複数回に亘って繰り返される。噴霧工程及び固着工程が繰り返される回数は、例えば７０回である。

最後に、マスク１００が基板１０の上方から除去される。以上の工程により、第１青色ＬＥＤダイ２６は、図１２に示すように、表面及び側面が緑色蛍光体２６０によって覆われる。

（実施形態に係る発光装置の第２変形例）
発光装置１では、第１青色ＬＥＤダイ２１が円形状の平面形状を有するように配置され、且つ、第２青色ＬＥＤダイ２２等が第１ダム材１１と同心円状の平面形状を有するように配置されていた。しかしながら、実施形態に係る発光装置ではＬＥＤダイの配置位置は発光装置１の配置位置に限定されない。

図１３（ａ）は第２変形例に係る発光装置３の平面図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）に示す発光装置３の部分透視平面図であり、図１３（ｃ）は図１３（ａ）に示すＡ－Ａ´線に沿う断面図である。

発光装置３は、第１青色ＬＥＤダイ２６と、第２青色ＬＥＤダイ２２と、緑色ＬＥＤダイ２３と、赤色ＬＥＤダイ２４と、基板４０と、第１封止材４１と、第２封止材４２と、第３封止材４３と、第４封止材とを有する。第１青色ＬＥＤダイ２６、第２青色ＬＥＤダイ２２、緑色ＬＥＤダイ２３及び赤色ＬＥＤダイ２４は、図１等で既に説明しているので、ここでは詳細な説明を省略する。

基板４０は、実装基板４５と、回路基板４６とを有する。実装基板１５は、アルミニウム等の金属により形成され、第１青色ＬＥＤダイ２６、第２青色ＬＥＤダイ２２、緑色ＬＥＤダイ２３及び赤色ＬＥＤダイ２４が実装される。第１青色ＬＥＤダイ２６、第２青色ＬＥＤダイ２２、緑色ＬＥＤダイ２３及び赤色ＬＥＤダイ２４は、シリコン系接着剤等のダイボンド材によって、実装基板４５に直接接着されている。

回路基板４６は、エポキシガラス樹脂等により形成され、第１開口部４６１と、第２開口部４６２と、第３開口部４６３と、第４開口部４６４とが形成される。第１開口部４６１、第２開口部４６２、第３開口部４６３及び第４開口部４６４は、長方形状の平面形状を有する。第１開口部４６１を介して第１青色ＬＥＤダイ２６が実装基板４５に実装され、第２開口部４６２を介して第２青色ＬＥＤダイ２２が実装基板４５に実装される。第３開口部４６３を介して緑色ＬＥＤダイ２３が実装基板４５に実装され、第４開口部４６４を介して赤色ＬＥＤダイ２４が実装基板４５に実装される。

回路基板４６の表面には、第１緑色アノード電極５１、第１緑色カソード電極５２、青色アノード電極５３、青色カソード電極５４、第２緑色アノード電極５５、第２緑色カソード電極５６、赤色アノード電極５７及び赤色カソード電極５８が配置される。第１緑色アノード電極５１、第１緑色カソード電極５２、青色アノード電極５３、青色カソード電極５４、第２緑色アノード電極５５、第２緑色カソード電極５６、赤色アノード電極５７及び赤色カソード電極５８は、銅等の導電性部材により形成される。

第１緑色アノード電極５１は、ワイヤで直接接続された第１青色ＬＥＤダイ２６からなるＬＥＤ列の一端に配置される第１青色ＬＥＤダイ２１のアノードと電極５１１とがワイヤボンディングされることで電極５１１を介して第１青色ＬＥＤダイ２６に電気的に接続される。第１緑色カソード電極５２は、ワイヤで直接接続された第１青色ＬＥＤダイ２６からなるＬＥＤ列の他端に配置された第１青色ＬＥＤダイ２６のカソードと電極５２１とがワイヤボンディングされることで第１青色ＬＥＤダイ２６に電極５２１を介して電気的に接続される。発光装置３では、電極５１１及び５２１の間に８個の第１青色ＬＥＤダイ２６が直列接続される。第１緑色アノード電極５１と第１緑色カソード電極５２との間に第１青色ＬＥＤダイ２１の閾値電圧の８倍の電圧が印加されると、第１青色ＬＥＤダイ２６は、青色光を発する。第１青色ＬＥＤダイ２６の発光は、第１青色ＬＥＤダイ２６の表面及び側面に配置される緑色蛍光体２６０によって緑色光に変換される。

複数の第１青色ＬＥＤダイ２６、複数の第２青色ＬＥＤダイ２２、複数の緑色ＬＥＤダイ２３及び複数の赤色ＬＥＤダイ２４のそれぞれは、同一方向に延伸するように配置される。具体的には第１青色ＬＥＤダイ２６、複数の第２青色ＬＥＤダイ２２、複数の緑色ＬＥＤダイ２３及び複数の赤色ＬＥＤダイ２４は、第１開口部４６１、第２開口部４６２、第３開口部４６３及び第４開口部４６４の長手方向に延伸するように配置される。

青色アノード電極５３は、ワイヤで直接接続された第２青色ＬＥＤダイ２２からなるＬＥＤ列の一端に配置される第２青色ＬＥＤダイ２２のアノードと電極５３１とがワイヤボンディングされることで電極５３１を介して第２青色ＬＥＤダイ２２に電気的に接続される。青色カソード電極５４は、ワイヤで直接接続された第２青色ＬＥＤダイ２２からなるＬＥＤ列の他端に配置された第２青色ＬＥＤダイ２２のカソードと電極５４１とがワイヤボンディングされることで第２青色ＬＥＤダイ２２に電極５４１を介して電気的に接続される。発光装置３では、電極５３１及び５４１の間に８個の第２青色ＬＥＤダイ２２が直列接続される。青色アノード電極５３と青色カソード電極５４との間に第２青色ＬＥＤダイ２２の閾値電圧の８倍の電圧が印加されると、第２青色ＬＥＤダイ２２は、青色光を発する。

第２緑色アノード電極５５は、ワイヤで直接接続された緑色ＬＥＤダイ２３からなるＬＥＤ列の一端に配置される緑色ＬＥＤダイ２３のアノードと電極５５１とがワイヤボンディングされることで電極５５１を介して緑色ＬＥＤダイ２３に電気的に接続される。第２緑色カソード電極５６は、ワイヤで直接接続された緑色ＬＥＤダイ２３からなるＬＥＤ列の他端に配置された緑色ＬＥＤダイ２３のカソードと電極５６１とがワイヤボンディングされることで緑色ＬＥＤダイ２３に電極５６１を介して電気的に接続される。発光装置３では、電極５５１及び５６１の間に８個の緑色ＬＥＤダイ２３が直列接続される。第２緑色アノード電極５５と第２緑色カソード電極５６との間に緑色ＬＥＤダイ２３の閾値電圧の８倍の電圧が印加されると、緑色ＬＥＤダイ２３は、緑色光を発する。

赤色アノード電極５７は、ワイヤで直接接続された赤色ＬＥＤダイ２４からなるＬＥＤ列の一端に配置される赤色ＬＥＤダイ２４のアノードと電極５５１とがワイヤボンディングされることで電極５７１を介して赤色ＬＥＤダイ２４に電気的に接続される。赤色カソード電極５８は、ワイヤで直接接続された赤色ＬＥＤダイ２４からなるＬＥＤ列の他端に配置された赤色ＬＥＤダイ２４のカソードと電極５８１とがワイヤボンディングされることで赤色ＬＥＤダイ２４に電極５８１を介して電気的に接続される。発光装置３では、電極５７１及び５８１の間に８個の赤色ＬＥＤダイ２４が直列接続される。赤色アノード電極５７と赤色カソード電極５８との間に赤色ＬＥＤダイ２４の閾値電圧の８倍の電圧が印加されると、赤色ＬＥＤダイ２４は、赤色光を発する。

第１封止材４１、第２封止材４２、第３封止材４３及び第４封止材４４は、緑色蛍光体を含有しないシリコーン樹脂等の透明な合成樹脂であり、第１青色ＬＥＤダイ２６、第２青色ＬＥＤダイ２２、緑色ＬＥＤダイ２３及び赤色ＬＥＤダイ２４のそれぞれを封止する。

第１封止材４１～第４封止材４４のそれぞれは、例えば、高いチキソトロピー性を有する材料を用いて形成することにより、ダム材を用いることなく形成することができる。チキソトロピー性を有する材料は、応力を加えることにより流動性が増加し、応力を加えることを停止することにより流動性が低下する。

まず、応力が加えられて流動性の高い状態の第１封止材４１～第４封止材４４の材料を、ディスペンサにより、第１青色ＬＥＤダイ２６、第２青色ＬＥＤダイ２２、緑色ＬＥＤダイ２３及び赤色ＬＥＤダイ２４のそれぞれを埋め込むように実装基板４５上に押し出す。実装基板４５上に押し出されると、第１封止材４１～第４封止材４４は応力が掛からなくなるので流動性が低下する。この状態で第１封止材４１～第４封止材４４の材料を加熱し硬化することにより第１封止材４１～第４封止材４４が得られる。また、高いチキソトロピー性を有する材料ではなく、高い粘度を有する材料を用いて、第１封止材４１～第４封止材４４を形成してもよい。

図１４～１６は、第１青色ＬＥＤダイ２６の表面及び側面に緑色蛍光体２６０を配置する工程を示す図である。図１４（ａ）、図１５（ａ）及び図１６（ａ）は、マスク２００又は発光装置３の平面図であり、図１４（ｂ）、図１５（ｂ）及び図１６（ｂ）は図１４（ａ）、図１５（ａ）及び図１６（ａ）のそれぞれのＢ－Ｂ´線に沿う断面図である。

まず、図１４に示すように、噴射孔２０１が形成されたマスク２００は、第１青色ＬＥＤダイ２６の上方に噴射孔２０１が位置するように配置される。噴射孔２０１は、一例では口径が第１青色ＬＥＤダイ２６の対角線の長さと一致する円形の貫通孔である。噴射孔２０１は、第１青色ＬＥＤダイ２６のそれぞれに対応して第１青色ＬＥＤダイ２６の数と同一数の８個形成される。

次いで、図１５に示すように、第１マスク２００の上方から、緑色蛍光体２６０が混合された液体２１１（媒質（分散媒）中に蛍光体粒子が分散するとともにシリコーン樹脂が溶解しているもの）が噴霧装置２１０から噴霧される。噴霧装置２１０は、好ましくは、マスク２００の上方４０ｍｍの高さから液体２１１を噴霧する。次いで、液体２１１（媒質）を気化し、液体１１１に含まれる緑色蛍光体２６０を第１青色ＬＥＤダイ２６の表面及び側面に固着する。液体２１１を噴霧する噴霧工程及び緑色蛍光体２６０を第１青色ＬＥＤダイ２６の表面及び側面に固着する固着工程は、複数回に亘って繰り返される。噴霧工程及び固着工程が繰り返される回数は、例えば７０回である。

最後に、マスク２００が基板１０の上方から除去される。以上の工程により、図１６に示すように、第１青色ＬＥＤダイ２６の表面及び側面は、緑色蛍光体２６０によって覆われる。

１～３発光装置
１０、４０基板
１１第１ダム材
１２第２ダム材
１３蛍光体樹脂（第１封止材）
１４封止材（第２封止材）
１５、４５実装基板
１６、４６回路基板
２１、２６第１青色ＬＥＤダイ
２２第２青色ＬＥＤダイ
２３緑色ＬＥＤダイ
２４赤色ＬＥＤダイ

Claims

基板と、
前記基板に実装された複数の第１青色ＬＥＤダイ、複数の第２青色ＬＥＤダイ、複数の緑色ＬＥＤダイ及び複数の赤色ＬＥＤダイと、
前記複数の第１青色ＬＥＤダイのそれぞれの周囲に表面及び側面に固着するように個別に配置され、且つ、前記複数の第１青色ＬＥＤダイの発光に基づいて緑色光を発する複数の蛍光体と、
前記複数の第１青色ＬＥＤダイ、前記複数の第２青色ＬＥＤダイ、前記複数の緑色ＬＥＤダイ及び前記複数の赤色ＬＥＤダイを覆う封止材と、
前記基板上において、リング状に配置された第１ダム材と、
前記第１ダム材の外側に、リング状に配置された第２ダム材と、
前記複数の第１青色ＬＥＤダイ、前記複数の第２青色ＬＥＤダイ、前記複数の緑色ＬＥＤダイ及び前記複数の赤色ＬＥＤダイに個別に電力を供給する第１緑色電極、青色電極、第２緑色電極及び赤色電極と、を有し、
前記複数の緑色ＬＥＤダイは、前記第１ダム材の内側に配置され、
前記複数の第１青色ＬＥＤダイ、前記複数の第２青色ＬＥＤダイ及び前記複数の赤色ＬＥＤダイは、前記第１ダム材と前記第２ダム材との間に配置され、
前記封止材は、前記第１ダム材の内側で前記複数の緑色ＬＥＤダイを覆う第１封止材と、前記第１ダム材と前記第２ダム材との間で前記複数の第１青色ＬＥＤダイ及び前記複数の蛍光体、前記複数の第２青色ＬＥＤダイ並びに前記複数の赤色ＬＥＤダイを覆う第２封止材とを含む、
ことを特徴とする発光装置。