WO2016152562A1 - 発光装置、および発光装置パッケージ - Google Patents

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小泉 秀史
正樹 近藤
昌隆 谷本
洋一 奥野
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シャープ株式会社
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Definitions

  • a light emitting device in which a red LED that emits red light, a green LED that emits green light, and a blue LED that emits blue light are arranged at each vertex of a triangle.
  • the 8A and 8B includes a red LED 101, a green LED 102, and a blue LED 103, and these are arranged at each vertex of a triangle.
  • the red LED 101, the green LED 102, and the blue LED 103 can be arranged at a narrow interval from each other, the color mixing property by the red light, the green light, and the blue light can be improved.
  • a technique related to the light emitting device 190 a technique disclosed in Patent Document 1 can be cited.
  • the absolute amount of white light created by the color mixture of the red light, the green light, and the blue light is insufficient. The problem occurs.
  • the blue LED 3 when viewed from a direction other than directly above the LED package, the blue LED 3 is arranged on the back side of the red LEDs 1, 4, and 6 and the green LEDs 2, 5, and 7, but the blue light has a luminous intensity ratio. Even if it is small, the influence on the color mixture is large. Therefore, even when the blue LED 3 is arranged on the back side, the color shift correction can be performed.
  • the first to sixth triangles have a congruent shape.
  • the arrangement of surrounding the blue LED 3 by the red LEDs 1, 4, and 6 and the green LEDs 2, 5, and 7 sufficiently reduces the difference in color of the light depending on the position where the light emitted from the light emitting device 90 is viewed. be able to.
  • the Zener diodes 28 to 30 are double-sided electrode type Zener diodes having a positive electrode and a negative electrode on the upper surface and the lower surface, respectively, and electrodes (not shown) on the back surface (the Zener diode lower surface) with respect to the upper surface side of the light emitting device 91. (Hereinafter referred to as a back electrode).
  • a more specific circuit configuration of the light emitting device 91 is shown in FIG.
  • the cathode of the Zener diode 28 and the anode of the red LED 1 are connected, and the anode of the Zener diode 28 and the cathode of the red LED 6 are connected.
  • the cathode of the Zener diode 29 and the anode of the green LED 2 are connected, and the anode of the Zener diode 29 and the cathode of the green LED 7 are connected.
  • the cathode of the Zener diode 30 and the anode of the blue LED 3 are connected, and the anode of the Zener diode 30 and the cathode of the blue LED 3 are connected.
  • the Zener diodes 28 to 30 are N / P type (N side up) Zener diodes of upper and lower electrode chips, but the P / N type (P side up) Zener diode chip is used as the common electrode 22. It is good also as a structure arrange
  • the light emitting device 92 has a positive electrode and a negative electrode on the upper surface and the lower surface of the LED chip, respectively. Double-sided electrode type red LEDs 36 to 38 are provided.
  • each LED chip is generally mounted with an insulating paste or the like.
  • LED chips having electrodes on the upper and lower surfaces such as red LEDs 36 to 38, are electrically connected via the back electrode on the lower surface side of the LED chip. Depending on the material.
  • the first to sixth triangles including the triangles 39a to 39c are more preferably equilateral triangles.
  • the back electrode of the red LED 36, the back electrode of the red LED 37, and the back electrode of the red LED 38 are connected to the red LED electrode 23 by a conductive paste or the like.
  • At least one of the green LEDs 2, 5, and 7 and the blue LED 3 is a double-sided electrode configuration having a positive electrode and a negative electrode on the upper and lower surfaces of the LED chip, respectively, like the red LEDs 36 to 38.
  • any of the red LEDs 1, 4, and 6 may be used instead of any of the red LEDs 36 to 38.
  • the electrode 1 b of the red LED 1 is connected to the electrode 4 a of the red LED 4 by a bonding wire 55.
  • the electrode 2 b of the green LED 2 is connected to the relay wiring 70 by a bonding wire 56.
  • the electrode 3 b of the blue LED 3 is connected to the blue LED negative electrode 69 by a bonding wire 57.
  • the relay wiring 70 is connected to the electrode 5 a of the green LED 5 by a bonding wire 58.
  • the red LED positive electrode 64 is connected to the anode of the red LED 1.
  • the green LED positive electrode 65 is connected to the anode of the green LED 2.
  • the blue LED positive electrode 66 is connected to the anode of the blue LED 3.
  • the red LED negative electrode 67 is connected to the cathode of the red LED 6.
  • the green LED negative electrode 68 is connected to the cathode of the green LED 7.
  • the blue LED negative electrode 69 is connected to the cathode of the blue LED 3.
  • FIG. 11 is the schematic which looked at the light-emitting device 191 from the upper surface.
  • a reflector 901 is provided in the light emitting device 95 which is one of the above-described light emitting devices 90 to 93.
  • Each LED chip and electrode layout in (a) of FIG. 11 is described based on the layout of the light emitting device 93 which is an example of the light emitting device 95.
  • the embodiment of the substrate type light emitting device 95 in which electrodes (for wiring and bonding pads) are formed on a package material has been described.
  • the mounting surface of the LED chip and the reflector SMD (Surface Mount Device) using a lead frame that is integrally molded has been described.
  • the arrangement of the LED chips of all the light emitting devices in the above-described embodiments includes one blue LED, three red LEDs, and three green LEDs, and the blue LED is arranged at a common vertex, and for each triangle. It consists of three triangles with individual red LED and green LED arranged at the apex, with blue LED at the center, and each red LED and each green LED arranged alternately on the apex of regular hexagon
  • the present invention is not limited to this, and various LED chip arrangements are possible within the scope of the claims. Embodiments of various LED chip arrangement examples will be described with reference to FIGS.
  • the arrangement of the red LEDs 101a and 101b, the green LEDs 102a and 102b, and the blue LED 103a is composed of a set of triangles in which the red LEDs 101a or 101b, the green LEDs 102a or 102b, and the blue LEDs 103a are arranged as vertices. That is, in addition to the triangles 104a and 104b, the arrangement is a triangle having the red LED 101a, the green LED 102b, and the blue LED 103a as vertices, and a triangle having the red LED 101b, the green LED 102a, and the blue LED 103a as vertices. It is comprised by four triangles.
  • FIG. 17 is a schematic plan view showing the arrangement of the LED chips of the light emitting device 111e according to the present embodiment.
  • the red LEDs 101a to 101c, the green LEDs 102a to 102c, and the blue LEDs 103a are arranged in a triangular shape in which any one of the red LEDs 101a to 101c, any one of the green LEDs 102a to 102c, and the blue LED 103a are arranged as vertices. It consists of a set.
  • At least two red LEDs, two green LEDs, and a blue LED are provided, and an LED is arranged at each vertex of two or more triangles. This is because, when a white color mixture is formed, it is desirable that the ratio of the blue light intensity to the red light intensity and the green light intensity is small. Therefore, the number of red and green LEDs is defined more than the blue LEDs.
  • the light-emitting device is mainly used for single-color emission of red, green, and blue or mixed-color emission of two colors rather than white-mixed emission, white light emission is also high and the visibility is generally high and the luminous intensity is the highest.
  • the arrangement includes a triangle having the green LED 102a, the blue LED 103b, and the red LED 101a as vertices, a triangle having the green LED 102b, the blue LED 103c, and the red LED 101a as vertices, and
  • the green LED 102c, the blue LED 103a, and the red LED 101a are composed of six triangles having apexes. Between these six triangles, not only the red LED 101a but also any one of the green LEDs 102a to 102c and any one of the blue LEDs 103a to 103c can be shared as the vertex.
  • a mixed color of red, green, and blue is formed for each of these triangles, thereby improving the uniformity of the color from each direction. Further, since the adjacent triangles mutually correct the color deviation, the uniformity of the color can be improved.
  • the light emitting device 111j has the green LEDs 102a to 102c and the blue LEDs 103a to 103c arranged on the vertices of a regular hexagon centered on the red LED 101a, all the above triangles are congruent regular triangles. Because of the congruence, the uniformity of the color mixture of each triangle is improved. Furthermore, since it is a regular triangle, the arrangement interval of each color LED can be uniformly narrowed, and the color mixing property can be improved.
  • FIGS. 6 and 7 show the horizontal and vertical graphs shown in FIGS. 6 and 7, respectively.
  • ⁇ y changes from about +0.04 to ⁇ 0.02 or less depending on the observation angle ( ⁇ y)
  • ⁇ y changes from about +0.04 to ⁇ 0.02 or less depending on the observation angle ( ⁇ y)
  • the LEDs are substantially side by side, so that the chromaticity is so large. There is no change.
  • FIG. 7 shows a tendency of ⁇ x and ⁇ y, which is substantially the same in the horizontal direction and the vertical direction. That is, according to FIG.
  • the light-emitting device is the light-emitting device according to aspect 2, wherein the light-emitting device includes a first protection element (zener diode 28) connected in parallel with the red light-emitting element series circuit, and the green light-emitting element series circuit. At least one of a second protection element (zener diode 29) connected in parallel with the blue light emitting element and a third protection element (zener diode 30) connected in parallel with the blue light emitting element.
  • a first protection element Zener diode 28
  • the green light-emitting element series circuit At least one of a second protection element (zener diode 29) connected in parallel with the blue light emitting element and a third protection element (zener diode 30) connected in parallel with the blue light emitting element.
  • the first red light emitting element and the second red light emitting element are connected in parallel.

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Abstract

 色味が均一であり、かつ十分な光量の混色光を作成することを可能とする発光装置、および発光装置パッケージを提供する。赤色LED(1)と、緑色LED(2)と、青色LED(3)とが、三角形(8a)の各頂点に配置されていると共に、赤色LED(4)と、緑色LED(7)と、青色LED(3)とが、三角形(8b)の各頂点に配置されている。

Description

発光装置、および発光装置パッケージ
 本発明は、赤色LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)、緑色LED、および青色LEDが、三角形の各頂点に配置されてなる発光装置、および発光装置パッケージに関するものである。
 従来、赤色光を発する赤色LED、緑色光を発する緑色LED、および青色光を発する青色LEDが、三角形の各頂点に配置されてなる発光装置が知られている。
 図8の(a)は、従来技術に係る発光装置190の概略構成を示す平面図である。図8の(b)は、この発光装置190が備えている各LEDの回路構成を示す回路図である。
 図8の(a)および(b)に示す発光装置190は、赤色LED101、緑色LED102、および青色LED103を備えており、かつこれらが三角形の各頂点に配置されている。発光装置190によれば、赤色LED101、緑色LED102、および青色LED103を互いに狭い間隔で配置することができるため、上記赤色光、上記緑色光、および上記青色光による混色性を向上させることができる。発光装置190に係る技術として、特許文献1に開示されている技術が挙げられる。
日本国公開特許公報「特開2002-344025号公報(2002年11月29日公開)」
 発光装置190では、赤色LED101、緑色LED102、および青色LED103のうち、発光装置190から発せられた光を見る者から最も近くに配置されたLEDから発せられた光の色味が支配的となる。このため、発光装置190から発せられた光を見る位置によって、この光の色味が異なるという問題が発生する。特に、発光装置190を表示装置のバックライト等の用途に用いた場合、光の照射領域の全体において、均一の色の発光を得ることが難しいという問題が発生する。
 また、赤色LED101、緑色LED102、および青色LED103が1個ずつである発光装置190では、上記赤色光、上記緑色光、および上記青色光による混色によって作成された白色光の絶対的な光量が不足するという問題が発生する。
 さらに、上記白色光を作成するための、上記赤色光、上記緑色光、および上記青色光の光度比は現状、6:10:2程度となる。このため、上記白色光を作成する場合、発光装置190では、青色LED103の駆動電流を定格以下の電流値にまで小さくする必要があり、このことも、上記白色光の光量不足の原因となっていた。
 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、色味が均一であり、かつ十分な光量の混色光を作成することを可能とする発光装置、および発光装置パッケージを提供することにある。
 上記の課題を解決するために、本発明の発光装置は、赤色光を発する赤色発光素子2個と、緑色光を発する緑色発光素子2個と、青色光を発する青色発光素子とを少なくとも含む、複数の発光素子を備えており、2個の上記赤色発光素子の一方である第1赤色発光素子と、2個の上記緑色発光素子の一方である第1緑色発光素子と、上記青色発光素子とが、第1三角形の各頂点に配置されていると共に、2個の上記赤色発光素子の他方である第2赤色発光素子と、2個の上記緑色発光素子の他方である第2緑色発光素子と、上記青色発光素子とが、第2三角形の各頂点に配置されていることを特徴としている。
 本発明の発光装置によれば、色味が均一であり、かつ十分な光量の混色光を作成することが可能となる。
(a)は、本発明の実施の形態1に係る発光装置の概略構成を示す平面図であり、(b)は、この発光装置の回路構成を示す回路図である。 (a)は、本発明の実施の形態2に係る発光装置の概略構成を示す平面図であり、(b)は、この発光装置の回路構成を示す回路図である。 (a)は、本発明の実施の形態3に係る発光装置の概略構成を示す平面図であり、(b)は、この発光装置の回路構成を示す回路図である。 (a)は、本発明の実施の形態4に係る発光装置の概略構成を示す平面図であり、(b)は、この発光装置の回路構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態5に係る発光装置パッケージの斜視図である。 比較例に係る発光装置を備えた発光装置パッケージの発光色に関する配光特性を示す図である。 図1に示す発光装置を備えた発光装置パッケージの発光色に関する配光特性を示す図である。 (a)は、従来技術に係る発光装置の概略構成を示す平面図であり、(b)は、この発光装置が備えている各発光素子の回路構成を示す回路図である。 図6および図7中、水平方向および垂直方向の概念を示す図である。 各発光装置パッケージにおける色度のバラつき範囲をΔx-Δy平面にプロットしたグラフである。 (a)は、本発明に係る、リフレクターを設けた発光装置を上面から見た概略図であり、(b)は、リフレクターの開口部内に封止樹脂を形成した発光装置の上面概略図である。 リフレクターを設けた発光装置を備えた発光装置パッケージの斜視図である。 本発明に係る発光装置の赤色LED、緑色LED、青色LEDの配置例を示す平面図であり、青色LEDを中心として赤色LED、緑色LEDを正四角形の頂点上に配置した概略平面図である。 本発明に係る発光装置の赤色LED、緑色LED、青色LEDの配置例を示す平面図であり、青色LEDを中心として赤色LED、緑色LEDを正六角形の頂点上に配置した概略平面図である。 本発明に係る発光装置の赤色LED、緑色LED、青色LEDの配置例を示す平面図であり、青色LEDを中心として赤色LED、緑色LEDを正八角形の頂点上に配置した概略平面図である。 本発明に係る発光装置の赤色LED、緑色LED、青色LEDの配置例を示す平面図であり、青色LEDを中心として赤色LED、緑色LEDを正十二角形の頂点上に配置した概略平面図である。 本発明に係る発光装置の赤色LED、緑色LED、青色LEDの配置例を示す平面図であり、青色LEDを中心として、赤色LEDおよび緑色LEDそれぞれを直径の異なる同心円上に配置した概略平面図である。 本発明に係る発光装置の赤色LED、緑色LED、青色LEDの配置例を示す平面図であり、青色LED2つを配置し、それぞれを中心として赤色LED、緑色LEDを正六角形の頂点上に配置した概略平面図である。 本発明に係る発光装置の赤色LED、緑色LED、青色LEDの配置例を示す平面図であり、青色LEDを中心として赤色LED、緑色LEDを正七角形の頂点上に配置した概略平面図である。 本発明に係る発光装置の赤色LED、緑色LED、青色LEDの配置例を示す平面図であり、青色LEDを中心として赤色LED、緑色LEDを正多角形以外の頂点位置に配置した概略平面図である。 本発明に係る発光装置の赤色LED、緑色LED、青色LEDの配置例を示す平面図であり、緑色LEDを中心として赤色LED、青色LEDを正六角形の頂点上に配置した概略平面図である。 本発明に係る発光装置の赤色LED、緑色LED、青色LEDの配置例を示す平面図であり、赤色LEDを中心として緑色LED、青色LEDを正六角形の頂点上に配置した概略平面図である。 発光装置および発光装置パッケージによる発光の色度変化を示す表である。
 本発明を実施するための形態について、図1~図7、図9~図23を参照して説明する。なお、以下、説明の便宜上、先に説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
 〔実施の形態1〕
 図1の(a)は、本実施の形態に係る発光装置90の概略構成を示す平面図である。図1の(b)は、この発光装置90の回路構成を示す回路図である。図1の(a)に示す発光装置90は、赤色LED(第1赤色発光素子)1、緑色LED(第1緑色発光素子)2、青色LED3、赤色LED(第2赤色発光素子)4、緑色LED5、赤色LED6、および緑色LED7を備えている。
 赤色LED(赤色発光素子)1、4、および6は、赤色光を発するLEDチップである。緑色LED(緑色発光素子)2、5、および7は、緑色光を発するLEDチップである。青色LED(青色発光素子)3は、青色光を発するLEDチップである。また、これらのLEDチップは、各々、チップ上面に正負両電極を有するLEDチップである。
 赤色LED1は、赤色LED1の上面側の面に、電極1aおよび1bを有している。緑色LED2は、緑色LED2の上面側の面に、電極2aおよび2bを有している。青色LED3は、青色LED3の上面側の面に、電極3aおよび3bを有している。赤色LED4は、赤色LED4の上面側の面に、電極4aおよび4bを有している。緑色LED5は、緑色LED5の上面側の面に、電極5aおよび5bを有している。赤色LED6は、赤色LED6の上面側の面に、電極6aおよび6bを有している。緑色LED7は、緑色LED7の上面側の面に、電極7aおよび7bを有している。
 また、赤色LED1と、緑色LED2と、青色LED3とが、三角形8a(第1三角形とも言う)の各頂点に配置されていると共に、赤色LED4と、緑色LED(第2緑色発光素子)7と、青色LED3とが、三角形8b(第2三角形とも言う)の各頂点に配置されており、赤色LED6と、緑色LED5と、青色LED3とが、三角形8c(第3三角形とも言う)の各頂点に配置されている。すなわち、三角形8a~8cは、青色LED3を互いに共通の頂点とし、互いに個別の赤色LED1個および緑色LED1個を頂点とするものである。
 上記の配置において、上面に両電極を有するLEDチップは下面側から電気接続を行わないため、各LEDチップの実装は一般的に絶縁性ペースト等により行われる。
 また、赤色LED1、4、および6、緑色LED2、5、および7、ならびに青色LED3の配置が、赤色LED1、4、および6のいずれか1つと、緑色LED2、5、および7のいずれか1つと、青色LED3とを各頂点として配置した三角形の集合で構成されている。つまり、当該配置は、上記三角形8a~8cに加えて、赤色LED1と、緑色LED7と、青色LED3とを頂点とする三角形(第4三角形)、赤色LED4と、緑色LED5と、青色LED3とを頂点とする三角形(第5三角形)、および、赤色LED6と、緑色LED2と、青色LED3とを頂点とする三角形(第6三角形)の6つの三角形によって構成されている。なお、第4三角形~第6三角形と、第1三角形~第3三角形との間においては、青色LED3だけではなく、赤色LED1、4、および6のいずれか1つ、ならびに、緑色LED2、5、および7のいずれか1つも上記頂点として共有し得る。
 上記の配置の効果としては、第1三角形~第6三角形のそれぞれに対応する発光毎に、赤色、緑色、および青色の混色が形成されているため、各方向からの色味の均一性が高い。また、第1三角形~第6三角形のうち隣り合う2つに対応する発光が互いに色味の片寄りを補正していることからも色味の均一性を高めることが出来る。赤色LED1が最も近くに配置された状態で、発せられた光を見る場合、赤色LED1の隣に緑色LED2および青色LED3があることで、最も近い赤色LED1の色味の片寄りを補正している。また、赤色LED1の奥側に青色LED3が配置されていることでも色味の片寄りを補正しており、これにより、色味の均一性を高めている。発光装置90では、LEDパッケージ直上以外の方向から見る場合、青色LED3は、赤色LED1、4、および6や緑色LED2、5、および7よりも奥側の配置となるが、青色光は光度比が小さくても混色への影響が大きいことから、青色LED3が奥側配置であっても色味の片寄り補正を行うことができる。
 また、第1三角形~第6三角形に対応する発光の混色色味の均一性を高めるためには、第1三角形~第6三角形を合同の形状にすることが望ましい。
 また、三角形8a~8cを含む、第1三角形~第6三角形は、正三角形であることがより好ましい。各LEDチップの配置間隔が狭いほど混色性を高めることが出来るため、各LEDチップの間隔を均等に狭くするためには、第1三角形~第6三角形を構成する各LEDチップを正三角形状に配置することがより好ましい。
 また、発光装置90は、ボンディングワイヤ10~21、コモン電極22、赤色LED用電極23、緑色LED用電極24、青色LED用電極25、中継用配線26および27、ならびに金属導体充填ビア80を備えている。
 コモン電極22は、ボンディングワイヤ10によって赤色LED1の電極1aと接続されており、ボンディングワイヤ11によって緑色LED2の電極2aと接続されており、ボンディングワイヤ12によって青色LED3の電極3aと接続されている。
 赤色LED1の電極1bは、ボンディングワイヤ13によって赤色LED4の電極4aと接続されている。緑色LED2の電極2bは、ボンディングワイヤ14によって緑色LED5の電極5aと接続されている。青色LED3の電極3bは、ボンディングワイヤ15によって青色LED用電極25と接続されている。
 赤色LED4の電極4bは、ボンディングワイヤ16によって中継用配線26と接続されている。緑色LED5の電極5bは、ボンディングワイヤ17によって中継用配線27と接続されている。中継用配線26は、ボンディングワイヤ18によって赤色LED6の電極6aと接続されている。中継用配線27は、ボンディングワイヤ19によって緑色LED7の電極7aと接続されている。
 赤色LED6の電極6bは、ボンディングワイヤ20によって赤色LED用電極23と接続されている。緑色LED7の電極7bは、ボンディングワイヤ21によって緑色LED用電極24と接続されている。
 コモン電極22、赤色LED用電極23、緑色LED用電極24、および青色LED用電極25は、それぞれ、金属導体充填ビア(端子用)80に接続されている。各金属導体充填ビア80は、各電極に接続するスルーホールに金属導体が充填された後、当該スルーホールを切断することで形成されている。発光装置90の側面には、各金属導体充填ビア80の切断面が形成されており、各金属導体充填ビア80の切断面は、発光装置90の側面側の端子(図5の各金属導体充填ビア80a)を形成している。
 発光装置90のより具体的な回路構成を、図1の(b)に示している。赤色LED1のカソードと赤色LED4のアノードとが接続されており、赤色LED4のカソードと赤色LED6のアノードとが接続されている。緑色LED2のカソードと緑色LED5のアノードとが接続されており、緑色LED5のカソードと緑色LED7のアノードとが接続されている。赤色LED1のアノード、緑色LED2のアノード、および青色LED3のアノードは、コモン電極22と接続されている。赤色LED6のカソードは、赤色LED用電極23と接続されている。緑色LED7のカソードは、緑色LED用電極24と接続されている。青色LED3のカソードは、青色LED用電極25と接続されている。
 図1の(b)から明らかであるとおり、赤色LED1、4、および6は互いに直列接続されて直列回路(赤色発光素子直列回路)を構成しており、緑色LED2、5、および7は互いに直列接続されて直列回路(緑色発光素子直列回路)を構成している。
 直列接続された各LEDチップは同一電流値で駆動することができるため、図1の(b)に示した回路構成は、赤色LED1、4、および6、または緑色LED2、5、および7の各色LEDチップの発光強度を揃え、色味の均一性を保持できる簡易な回路構成である。
 発光装置90は、3個の赤色LED1、4、および6と、3個の緑色LED2、5、および7と、1個の青色LED3とを備えているので、赤色光および緑色光の光量を大きくすることが容易である。またこれにより、青色LED3の駆動電流を定格以下の電流値にまで小さくしなくても、赤色光、緑色光、および青色光の光度比をバランス良く調整して混色光を作成することが容易となる。これらにより、発光装置90では、十分大きな光量の混色光を作成することができる。
 また、発光装置90では、図1の(a)に示すような、赤色LED1、4、および6、ならびに緑色LED2、5、および7によって、青色LED3を囲む配置が実現可能となる。赤色LED1、4、および6、ならびに緑色LED2、5、および7によって、青色LED3を囲む配置により、発光装置90から発せられた光を見る位置による、この光の色味の違いを十分に小さくすることができる。
 また、発光装置90では、図1の(a)に示すように、全LEDチップ配置の最外周LEDの一つと、全LEDチップ配置の中心とを結ぶ直線に対して、線対称に全LEDチップを配置することで、配光特性の対称性を向上している。具体的には、赤色LED1と全LEDチップ配置の中心である青色LED3とを結ぶ直線を軸として、全LEDチップは線対称に配置されている。緑色LED2と緑色LED7とは対称位置にあり、赤色LED6と赤色LED4とは対称位置にあり、赤色LED1と青色LED3と緑色LED5とは対称軸上に配置されている。加えて発光装置90においては、緑色LED2、赤色LED6、緑色LED5、赤色LED4、緑色LED7それぞれと中心を通る軸全てで線対称であり、これにより、配光特性の対称性をより高めている。
 なお、発光装置90において、赤色LED1、4、および6の配置と、緑色LED2、5、および7の配置とを入れ換えてもよい。一方、発光装置90において、青色LED3の配置と、赤色LED1、4、および6の配置または緑色LED2、5、および7の配置とを入れ換えることは好ましくない。なぜなら、白色の混色光を作成するためには、赤色光および緑色光は、青色光と比べて大きな光量が必要であるため、赤色LED1、4、および6(または緑色LED2、5、および7)を1個とすると、各色の光量のバランスを大きく損なう虞があるためである。
 さらに、赤色LED1、4、および6、緑色LED2、5、および7、ならびに青色LED3のそれぞれは、同じ色の発光を行う、LEDとは別の発光素子に置き換えられてもよい。
 〔実施の形態2〕
 図2の(a)は、本実施の形態に係る発光装置91の概略構成を示す平面図である。図2の(b)は、この発光装置91の回路構成を示す回路図である。図2の(a)に示す発光装置91は、図1の(a)に示す発光装置90の構成に加え、ツェナーダイオード28~30、ボンディングワイヤ31~34、および中継用配線35を備えている。
 ツェナーダイオード28~30は、上面および下面にそれぞれ正電極および負電極を有する、両面電極タイプのツェナーダイオードであり、発光装置91の上面側の面に対する裏面(ツェナーダイオード下面)に、それぞれ図示しない電極(以下、裏面電極と称する)を有している。
 上記ツェナーダイオード28~30の配置において、各ツェナーダイオード28~30の下面側の裏面電極を介して電気接続を取るため、各ツェナーダイオード28~30の配置実装は導電性ペースト等の導電性材料により行う。
 コモン電極22は、ボンディングワイヤ31によってツェナーダイオード(第1保護素子)28の上面電極と接続されており、ボンディングワイヤ32によってツェナーダイオード(第2保護素子)29の上面電極と接続されており、ボンディングワイヤ33によって中継用配線35と接続されている。中継用配線35は、ボンディングワイヤ34によってツェナーダイオード(第3保護素子)30の上面電極と接続されている。
 ツェナーダイオード28は、赤色LED1、4、および6に突入する静電電圧を制限することにより、赤色LED1、4、および6を保護するものである。ツェナーダイオード29は、緑色LED2、5、および7に突入する静電電圧を制限することにより、緑色LED2、5、および7を保護するものである。ツェナーダイオード30は、青色LED3に突入する静電電圧を制限することにより、青色LED3を保護するものである。
 ツェナーダイオード28の裏面電極は、赤色LED用電極23と接続されている。ツェナーダイオード29の裏面電極は、緑色LED用電極24と接続されている。ツェナーダイオード30の裏面電極は、青色LED用電極25と接続されている。
 発光装置91のより具体的な回路構成を、図2の(b)に示している。ツェナーダイオード28のカソードと赤色LED1のアノードとが接続されており、ツェナーダイオード28のアノードと赤色LED6のカソードとが接続されている。ツェナーダイオード29のカソードと緑色LED2のアノードとが接続されており、ツェナーダイオード29のアノードと緑色LED7のカソードとが接続されている。ツェナーダイオード30のカソードと青色LED3のアノードとが接続されており、ツェナーダイオード30のアノードと青色LED3のカソードとが接続されている。
 図2の(b)から明らかであるとおり、ツェナーダイオード28は、赤色LED1、4、および6の直列回路と並列接続されており、ツェナーダイオード29は、緑色LED2、5、および7の直列回路と並列接続されており、ツェナーダイオード30は、青色LED3と並列接続されている。
 なお、発光装置91は、ツェナーダイオード28~30を全て備えている構成であるが、ツェナーダイオード28~30の少なくとも1つを備えている構成であればよい。LEDチップの種類毎に静電気に対する耐性が異なること、ならびにLEDチップおよび発光装置の用途や使用環境により求められる静電耐圧のレベルが異なることから、ツェナーダイオードを備える必要性がLEDチップの種類毎に異なる。
 当実施例では、ツェナーダイオード28~30は、上下電極チップのN/Pタイプ(Nサイドアップ)ツェナーダイオードが用いられているが、P/Nタイプ(Pサイドアップ)ツェナーダイオードチップをコモン電極22側に配置する構成や、一つのチップに複数のツェナーダイオード回路を有するツェナーダイオードチップを用いる構成としてもよい。また、第1~第3保護素子として、それぞれ、ツェナーダイオード28~30の替わりに、バリスタ等の静電対策素子が用いられてもよい。また、静電対策素子としてN/P/NタイプやP/N/Pタイプの双方向ツェナーダイオードチップ(上下電極チップもしくは上面2電極チップタイプ、また1チップ内複数回路タイプ)が用いられてもよい。
 上記実施例ではツェナーダイオード28が赤色LED1、4、および6の全てと並列接続の場合としたが、赤色LED1、4、および6の各1個に対してツェナーダイオードを1個並列接続する構成としてもよい。同様に、ツェナーダイオード29が緑色LED2、5、および7の全てと並列接続の場合としたが、緑色LED2、5、および7の各1個に対してツェナーダイオードを1個並列接続する構成としてもよい。
 〔実施の形態3〕
 図3の(a)は、本実施の形態に係る発光装置92の概略構成を示す平面図である。図3の(b)は、この発光装置92の回路構成を示す回路図である。図3の(a)に示す発光装置92は、図1の(a)に示す発光装置90の構成と、下記の点が異なっている。
 発光装置90で搭載された赤色LED1、4、および6(LEDチップの上面に正電極および負電極を有する)の替わりに、発光装置92は、LEDチップの上面および下面にそれぞれ正電極および負電極を有する、両面電極タイプの赤色LED36~38を備えている。
 赤色LED1、4、および6は、発光装置90の上面側の面に全ての電極を有するものであった。一方、赤色LED36~38は、赤色光を発するLEDチップであるが、発光装置92の上面側の面と、この面に対する裏面との両面に電極を有している。すなわち、赤色LED36~38は、発光装置92の上面側の面に、それぞれ電極36a~38aを有していると共に、発光装置92の上面側の面に対する裏面に、それぞれ図示しない電極(以下、裏面電極と称する)を有している。
 また、赤色LED(第1赤色発光素子)36と、緑色LED2と、青色LED3とが、三角形39a(第1三角形とも言う)の各頂点に配置されていると共に、赤色LED(第2赤色発光素子)37と、緑色LED(第2緑色発光素子)5と、青色LED3とが、三角形39b(第2三角形とも言う)の各頂点に配置されており、赤色LED38と、緑色LED7と、青色LED3とが、三角形39c(第3三角形とも言う)の各頂点に配置されている。すなわち、三角形39a~39cは、青色LED3を互いに共通の頂点とし、互いに個別の赤色LED1個および緑色LED1個を頂点とするものである。
 上記の配置において、上面に両電極を有するLEDチップは下面側から電気接続を行わないため、各LEDチップの実装は一般的に絶縁性ペースト等により行われる。一方、赤色LED36~38のような上面および下面に電極を有するLEDチップは、LEDチップの下面側の裏面電極を介して電気接続を取るため、各LEDチップの実装は導電性ペースト等の導電性材料により行う。
 また、赤色LED36~38、緑色LED2、5、および7、ならびに青色LED3の配置が、赤色LED36~38のいずれか1つと、緑色LED2、5、および7のいずれか1つと、青色LED3とを各頂点として配置した三角形の集合で構成されている。つまり、当該配置は、上記三角形39a~39cに加えて、赤色LED37と、緑色LED2と、青色LED3とを頂点とする三角形(第4三角形)、赤色LED38と、緑色LED5と、青色LED3とを頂点とする三角形(第5三角形)、および、赤色LED36と、緑色LED7と、青色LED3とを頂点とする三角形(第6三角形)の6つの三角形によって構成されている。なお、第4三角形~第6三角形と、第1三角形~第3三角形との間においては、青色LED3だけではなく、赤色LED36~38のいずれか1つ、ならびに、緑色LED2、5、および7のいずれか1つも上記頂点として共有し得る。
 上記の配置により、実施の形態1で記載したような色味の均一性向上が得られる。
 また、実施の形態1と同様に、上記の各三角形に対応する発光の混色色味の均一性を高めるためには、各三角形を合同の形状にすることが望ましい。すなわち、第1三角形~第6三角形が合同であることが望ましい。
 また、実施の形態1と同様に、三角形39a~39cを含む、第1三角形~第6三角形は、正三角形であることがより好ましい。
 また、発光装置92は、ボンディングワイヤ10~21、ならびに中継用配線26および27の替わりに、ボンディングワイヤ41~50、および中継用配線51を備えている。
 コモン電極22は、ボンディングワイヤ41によって赤色LED36の電極36aと接続されており、ボンディングワイヤ42によって赤色LED37の電極37aと接続されており、ボンディングワイヤ43によって中継用配線51と接続されている。中継用配線51は、ボンディングワイヤ44によって赤色LED38の電極38aと接続されている。また、コモン電極22は、ボンディングワイヤ45によって緑色LED2の電極2aと接続されており、ボンディングワイヤ46によって青色LED3の電極3aと接続されている。
 赤色LED36の裏面電極、赤色LED37の裏面電極、および赤色LED38の裏面電極は、導電性ペースト等により赤色LED用電極23と接続されている。
 緑色LED2の電極2bは、ボンディングワイヤ47によって緑色LED5の電極5aと接続されている。青色LED3の電極3bは、ボンディングワイヤ48によって青色LED用電極25と接続されている。
 緑色LED5の電極5bは、ボンディングワイヤ49によって緑色LED7の電極7aと接続されている。緑色LED7の電極7bは、ボンディングワイヤ50によって緑色LED用電極24と接続されている。
 発光装置92のより具体的な回路構成を、図3の(b)に示している。赤色LED36のアノード、赤色LED37のアノード、および赤色LED38のアノードは、コモン電極22と接続されている。赤色LED36のカソード、赤色LED37のカソード、および赤色LED38のカソードは、赤色LED用電極23と接続されている。
 図3の(b)から明らかであるとおり、発光装置92では、赤色LED36と、赤色LED37と、赤色LED38とが並列接続されている。直列接続の場合、赤色LED36~38の3素子の駆動電圧総和以上の電圧を必要とするのに対して、並列接続の場合は1素子の駆動電圧以上と、必要な電圧を比較的低くすることができる(LEDチップ数が増えるほど直列接続と並列接続での必要電圧差は大きくなる)。
 なお、発光装置92については、赤色LED36と、赤色LED37と、赤色LED38とが並列接続されているが、これに限定されず、緑色LED2と、緑色LED5と、緑色LED7とが並列接続されてもよい。赤色LEDと緑色LEDの双方、または片方が並列接続とされてもよい。また、本実施の形態では青色LEDが1個だが、2個以上搭載される場合は青色LEDが直列接続であっても、並列接続であってもよい。さらに各色のLEDチップは、色毎に、並列接続と直列接続の組み合わせを用いてもよい。例えば赤色LEDが4素子の場合、2素子ずつを並列接続し、その2組を直列接続のような構成としてもよい。
 また、緑色LED2、5、および7、ならびに青色LED3のうち少なくとも1個が、赤色LED36~38と同様に、LEDチップの上面および下面にそれぞれ正電極および負電極を有する両面電極の構成であってもよいし、赤色LED36~38のいずれかに替えて、赤色LED1、4、および6のいずれかが用いられてもよい。
 〔実施の形態4〕
 図4の(a)は、本実施の形態に係る発光装置93の概略構成を示す平面図である。図4の(b)は、この発光装置93の回路構成を示す回路図である。図4の(a)に示す発光装置93は、図1の(a)に示す発光装置90の構成と、下記の点が異なっている。
 赤色LED1と、緑色LED2と、青色LED3とが、三角形9a(第1三角形とも言う)の各頂点に配置されていると共に、赤色LED4と、緑色LED(第2緑色発光素子)7と、青色LED3とが、三角形9b(第2三角形とも言う)の各頂点に配置されており、赤色LED6と、緑色LED5と、青色LED3とが、三角形9c(第3三角形とも言う)の各頂点に配置されている。すなわち、三角形9a~9cは、青色LED3を互いに共通の頂点とし、互いに個別の赤色LED1個および緑色LED1個を頂点とするものである。
 また、赤色LED1、4、および6、緑色LED2、5、および7、ならびに青色LED3の配置が、赤色LED1、4、および6のいずれか1つと、緑色LED2、5、および7のいずれか1つと、青色LED3とを各頂点として配置した三角形の集合で構成されている。つまり、当該配置は、上記三角形9a~9cに加えて、赤色LED4と、緑色LED2と、青色LED3とを頂点とする三角形(第4三角形)、赤色LED6と、緑色LED7と、青色LED3とを頂点とする三角形(第5三角形)、および、赤色LED1と、緑色LED5と、青色LED3とを頂点とする三角形(第6三角形)の6つの三角形によって構成されている。なお、第4三角形~第6三角形と、第1三角形~第3三角形との間においては、青色LED3だけではなく、赤色LED1、4、および6のいずれか1つ、ならびに、緑色LED2、5、および7のいずれか1つも上記頂点として共有し得る。
 上記の配置により、実施の形態1で記載したような色味の均一性向上が得られる。
 また、実施の形態1と同様に、上記の各三角形に対応する発光の混色色味の均一性を高めるためには、各三角形を合同の形状にすることが望ましい。すなわち、第1三角形~第6三角形が合同であることが望ましい。
 また、実施の形態1と同様に、三角形9a~9cを含む、第1三角形~第6三角形は、正三角形であることがより好ましい。
 発光装置93は、ボンディングワイヤ10~21、コモン電極22、赤色LED用電極23、緑色LED用電極24、青色LED用電極25、ならびに中継用配線26および27の替わりに、ボンディングワイヤ52~63、赤色LED用正極64、緑色LED用正極65、青色LED用正極66、赤色LED用負極67、緑色LED用負極68、青色LED用負極69、中継用配線70および71、ならびに金属導体充填ビア80を備えている。
 赤色LED用正極64、緑色LED用正極65、および青色LED用正極66は、正の電極として機能する。赤色LED用負極67、緑色LED用負極68、および青色LED用負極69は、負の電極として機能する。
 赤色LED用正極64は、ボンディングワイヤ52によって赤色LED1の電極1aと接続されている。緑色LED用正極65は、ボンディングワイヤ53によって緑色LED2の電極2aと接続されている。青色LED用正極66は、ボンディングワイヤ54によって青色LED3の電極3aと接続されている。
 赤色LED1の電極1bは、ボンディングワイヤ55によって赤色LED4の電極4aと接続されている。緑色LED2の電極2bは、ボンディングワイヤ56によって中継用配線70と接続されている。青色LED3の電極3bは、ボンディングワイヤ57によって青色LED用負極69と接続されている。中継用配線70は、ボンディングワイヤ58によって緑色LED5の電極5aと接続されている。
 赤色LED4の電極4bは、ボンディングワイヤ59によって中継用配線71と接続されている。緑色LED5の電極5bは、ボンディングワイヤ60によって緑色LED7の電極7aと接続されている。中継用配線71は、ボンディングワイヤ61によって赤色LED6の電極6aと接続されている。
 赤色LED6の電極6bは、ボンディングワイヤ62によって赤色LED用負極67と接続されている。緑色LED7の電極7bは、ボンディングワイヤ63によって緑色LED用負極68と接続されている。
 発光装置93のより具体的な回路構成を、図4の(b)に示している。赤色LED用正極64は、赤色LED1のアノードと接続されている。緑色LED用正極65は、緑色LED2のアノードと接続されている。青色LED用正極66は、青色LED3のアノードと接続されている。赤色LED用負極67は、赤色LED6のカソードと接続されている。緑色LED用負極68は、緑色LED7のカソードと接続されている。青色LED用負極69は、青色LED3のカソードと接続されている。
 図4の(b)から明らかであるとおり、赤色LED1のアノードと、緑色LED2のアノードと、青色LED3のアノードとが電気的に分離されている。また、赤色LED1のアノードは、換言すれば、赤色LED1、4、および6の直列回路のアノード側であり、緑色LED2のアノードは、換言すれば、緑色LED2、5、および7の直列回路のアノード側である。
 また、図4の(b)から明らかであるとおり、赤色LED6のカソードと、緑色LED7のカソードと、青色LED3のカソードとが電気的に分離されている。また、赤色LED6のカソードは、換言すれば、赤色LED1、4、および6の直列回路のカソード側であり、緑色LED7のカソードは、換言すれば、緑色LED2、5、および7の直列回路のカソード側である。
 発光装置93の利点として、発光装置90と比べて、回路設計(特に、配線の引き廻しおよび電源設計)の自由度が高いということが挙げられる。また、青色LED3と、赤色LED1、4、および6と、緑色LED2、5、および7とは、互いに独立した回路であるために、互いに独立して駆動することが可能である。このため、各色の光量の調整が容易となり、混色性が良くかつ十分な光量をもつ白色光を得ることができる。
 〔実施の形態5〕
 図5は、本実施の形態に係る発光装置パッケージ94の斜視図である。図5に示す発光装置パッケージ94は、上述した発光装置90~93のいずれかである発光装置95、封止樹脂72、および金属導体充填ビア80aを備えている。
 すなわち、発光装置95の上面は、その略全体に亘って、半球ドーム形状の封止樹脂72によって封止されている。封止樹脂72は、例えば透光性の樹脂に光を拡散させる光拡散材料を分散させたものである。光拡散材料として例えば、シリコン、チタン、アルミ等の酸化物、およびシリコーン樹脂化合物等をベースとした粉末が主として用いられる。
 光拡散材料を適切に分散させた封止樹脂72によって発光装置95の上面を封止することにより、発光装置95の発光色に関する配光特性をさらに向上させた発光装置パッケージ94を実現することができる。
 なお、図5に示す発光装置パッケージ94では、封止樹脂72が半球ドーム形状であるが、これに限定されず、封止樹脂72の形状としては、直方体形状、立方体形状、ピラミッド形状等の様々な形状が考えられる。
 〔実施の形態6〕
 また、発光装置パッケージ94は、光を反射するリフレクターを有していてもよい。このような形態について、図11の(a)および(b)、ならびに図12を用いて説明する。
 図11の(a)は、発光装置191を上面から見た概略図である。発光装置191は、上述した発光装置90~93のいずれかである発光装置95にリフレクター901を設けたものである。図11の(a)内の各LEDチップや電極レイアウトは、発光装置95の一例である発光装置93のレイアウトに基づき記載している。
 図11の(a)は、封止樹脂72を設ける前にリフレクター901付の発光装置93を上面から見た概略図である。作製方法としては、発光装置93の各LEDチップを配置する前に、リフレクター901を取り付け、その後、各LEDチップを配置し、ワイヤボンディングを行う。
 赤色LED1、4、および6、緑色LED2、5、および7、ならびに青色LED3の配置は、上述した実施の形態4の発光装置93と同じであり、その配置により混色性向上、色味の均一性を高める効果が得られる。
 発光装置191の端部に設けられている赤色LED用正極64、緑色LED用正極65、青色LED用正極66、赤色LED用負極67、緑色LED用負極68、青色LED用負極69、および各金属導体充填ビア80は、上面が、取り付けられたリフレクター901で遮蔽されることになる。但し、赤色LED用正極64、緑色LED用正極65、青色LED用正極66、赤色LED用負極67、緑色LED用負極68、および青色LED用負極69が、それぞれに対応する金属導体充填ビア80と接続されている。このため、発光装置パッケージ96(図12参照)作製完了の後、その側面に露出される各金属導体充填ビア80aを通して電気接続を取ることができる。
 なお、赤色LED用正極64、緑色LED用正極65、青色LED用正極66、赤色LED用負極67、緑色LED用負極68、青色LED用負極69、および各金属導体充填ビア80はリフレクター901で隠れている為、図示していない。その配置については、図4の(a)の発光装置93を参照されたい。
 また、発光装置191において、リフレクター901によって形成される開口を開口部902とし、リフレクター901によって囲まれた領域の底面を凹部底面903としている。さらに、発光装置191は、その隅部(具体的には、リフレクター901の隅部)に、パッケージ極性マーカー904を有している。
 図11の(b)は、前記リフレクター901の開口部902内に封止樹脂72を形成した発光装置の上面概略図を示している。
 封止樹脂72は、例えば透光性の樹脂に光を拡散させる光拡散材料を分散させたものである。光拡散材料として例えば、シリコン、チタン、アルミ等の酸化物、およびシリコーン樹脂化合物等をベースとした粉末が主として用いられる。
 図12は、リフレクター901を有する本実施の形態に係る発光装置パッケージ96の斜視図である。発光装置パッケージ96は、各金属導体充填ビア80aを有する発光装置191、および封止樹脂72を備えている。
 光拡散材料を適切に分散させた封止樹脂72によって発光装置191のリフレクター901の開口部902内を封止することにより、発光装置191の発光色に関する配光特性をさらに向上を実現させることができる。
 また、リフレクター901を設けることで、パッケージ横方向への光漏れが少なく、パッケージ直上方向への光度を向上させることができる。
 本発光装置においても、発光色に関する配光特性が良好で上記の構成によれば、3個の赤色発光素子と、3個の緑色発光素子と、1個の青色発光素子とを備えているので、赤色光および緑色光の光量を大きくすることが容易である。またこれにより、青色発光素子の駆動電流を定格以下の電流値にまで小さくしなくても、赤色光、緑色光、および青色光の光度比をバランス良く調整して白色の混色光を作成することが容易となる。これらにより、発光装置では、十分大きな光量の混色光を作成することができる。
 また、リフレクターを備えた発光装置においても、複数の赤色発光素子および緑色発光素子によって、青色発光素子を囲む配置が実現可能となる。複数の赤色発光素子および緑色発光素子によって、青色発光素子を囲む配置により、発光装置から発せられた光を見る位置による、この光の色味の違いを十分に小さくすることができる。
 また、上述のリフレクターを備えた発光装置としては、パッケージ材上に電極(配線、ボンディングパッド用)を形成した基板タイプの発光装置95での実施形態を示したが、LEDチップの搭載面とリフレクターとを一体成型で行うリードフレームを用いたSMD(Surface Mount Device)の形態であってもよい。
 上述した実施の形態における全ての発光装置のLEDチップの配置は、青色LED1個と、赤色LED3個と、緑色LED3個とを備えており、青色LEDが共通の頂点に配置され、各三角形ごとに個別の赤色LEDおよび緑色LEDを頂点に配置される3つの三角形で構成され、それとともに、青色LEDを中心に配置し、各赤色LEDおよび各緑色LEDを正六角形の頂点上に交互に配置されているLEDチップの配置例を示しているが、これ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LEDチップの配置が可能である。種々のLEDチップの配置例の実施形態を、図13~図22を用いて説明する。
 図13~図22は、発光装置111a~111jの各LEDチップの配置を示す概略平面図である。これらの概略平面図では、各LEDチップの配置のみを示し、各LEDチップの電極形状、ボンディングワイヤ、発光装置上電極、および各金属導体充填ビア(端子用)の記載が省略されているが、その省略されている形態については、他の実施の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構成されるものとする。
 ここからは、図13~図22における発光装置111a~111jそれぞれにおける、各LEDチップの配置構成および特徴を説明する。
 図13は、本実施の形態に係る発光装置111aの各LEDチップの配置を示す概略平面図である。
 赤色LED(第1赤色発光素子)101aと、緑色LED(第1緑色発光素子)102aと、青色LED(青色発光素子)103aとが、三角形104a(第1三角形とも言う)の各頂点に配置されていると共に、赤色LED(第2赤色発光素子)101bと、緑色LED(第2緑色発光素子)102bと、青色LED103aとが、三角形104b(第2三角形とも言う)の各頂点に配置されている。すなわち、三角形104aおよび104bは、青色LED103aを互いに共通の頂点とし、互いに個別の赤色LED1個および緑色LED1個を頂点とするものである。また、赤色LED101aおよび101b、緑色LED102aおよび102b、ならびに青色LED103aの配置が、赤色LED101aまたは101b、緑色LED102aまたは102b、および青色LED103aを各頂点として配置した三角形の集合で構成されている。つまり、当該配置は、上記三角形104aおよび104bに加えて、赤色LED101aと、緑色LED102bと、青色LED103aとを頂点とする三角形、および、赤色LED101bと、緑色LED102aと、青色LED103aとを頂点とする三角形の4つの三角形によって構成されている。なお、これらの4つの三角形の間においては、青色LED103aだけではなく、赤色LED101aまたは101b、ならびに、緑色LED102aまたは102bも上記頂点として共有し得る。これらの三角形ごとに赤色、緑色、および青色の混色が形成されており、これにより、各方向からの色味の均一性を高めている。また、隣り合う各三角形が互いに色味の片寄りを補正していることからも色味の均一性を高めることができる。
 さらに、発光装置111aは、青色LED103aを中心とする正四角形の頂点上に、各赤色LED101aおよび101b、ならびに各緑色LED102aおよび102bを配置していることから、上述の三角形は全て合同であり、これにより、各三角形の混色色味の均一性を高めている。
 また、全LEDチップの配置の最外周LEDチップの一つと全LEDチップの配置の中心である青色LED103aとを結ぶ直線である対称軸105aおよび105bに対して、全LEDチップは線対称位置に配置されており、これにより、配光特性の対称性をより高めている。
 図14は、本実施の形態に係る発光装置111bの各LEDチップの配置を示す概略平面図である。
 赤色LED101aと、緑色LED102aと、青色LED103aとが、三角形104aの各頂点に配置されていると共に、赤色LED101bと、緑色LED102bと、青色LED103aとが、三角形104bの各頂点に配置されており、赤色LED101cと、緑色LED102cと、青色LED103aとが、三角形104cの各頂点に配置されている。すなわち、三角形104a~104cは、青色LED103aを互いに共通の頂点とし、互いに個別の赤色LED1個および緑色LED1個を頂点とするものである。また、赤色LED101a~101c、緑色LED102a~102c、ならびに青色LED103aの配置が、赤色LED101a~101cのいずれか1つ、緑色LED102a~102cのいずれか1つ、および青色LED103aを各頂点として配置した三角形の集合で構成されている。つまり、当該配置は、上記三角形104a~104cに加えて、赤色LED101aと、緑色LED102bと、青色LED103aとを頂点とする三角形、赤色LED101bと、緑色LED102cと、青色LED103aとを頂点とする三角形、および、赤色LED101cと、緑色LED102aと、青色LED103aとを頂点とする三角形の6つの三角形によって構成されている。なお、これらの6つの三角形の間においては、青色LED103aだけではなく、赤色LED101a~101cのいずれか1つ、ならびに、緑色LED102a~102cのいずれか1つも上記頂点として共有し得る。これらの三角形ごとに赤色、緑色、および青色の混色が形成されており、これにより、各方向からの色味の均一性を高めている。また、隣り合う各三角形が互いに色味の片寄りを補正していることからも色味の均一性を高めることができる。
 さらに発光装置111bは、青色LED103aを中心とする正六角形の頂点上に赤色LED101a~101c、および緑色LED102a~102cを配置していることから、上述の三角形は全て合同な正三角形であり、これにより、合同であることから各三角形の混色色味の均一性を高めている。さらに正三角形であることから、各色LEDの配置間隔を均等に狭くすることができ混色性を高めることができる。
 また、全LEDチップの配置の最外周LEDチップの一つと全LEDチップの配置の中心である青色LED103aとを結ぶ直線である対称軸105a~105cに対して、全LEDチップは線対称位置に配置されており、これにより、配光特性の対称性をより高めている。
 図15は、本実施の形態に係る発光装置111cの各LEDチップの配置を示す概略平面図である。
 赤色LED101aと、緑色LED102aと、青色LED103aとが、三角形104aの各頂点に配置されており、赤色LED101bと、緑色LED102bと、青色LED103aとが、三角形104bの各頂点に配置されており、赤色LED101cと、緑色LED102cと、青色LED103aとが、三角形104cの各頂点に配置されており、赤色LED101dと、緑色LED102dと、青色LED103aとが、三角形104dの各頂点に配置されている。すなわち、三角形104a~104dは、青色LED103aを互いに共通の頂点とし、互いに個別の赤色LED1個および緑色LED1個を頂点とするものである。また、赤色LED101a~101d、緑色LED102a~102d、ならびに青色LED103aの配置が、赤色LED101a~101dのいずれか1つ、緑色LED102a~102dのいずれか1つ、および青色LED103aを各頂点として配置した8つの三角形の集合で構成されている。なお、これらの8つの三角形の間においては、青色LED103aだけではなく、赤色LED101a~101dのいずれか1つ、ならびに、緑色LED102a~102dのいずれか1つも上記頂点として共有し得る。これらの三角形ごとに赤色、緑色、および青色の混色が形成されており、これにより、各方向からの色味の均一性を高めている。また、隣り合う各三角形が互いに色味の片寄りを補正していることからも色味の均一性を高めることができる。
 さらに発光装置111cは、青色LED103aを中心とする正八角形の頂点上に赤色LED101a~101d、および緑色LED102a~102dを配置していることから、上述の三角形は全て合同な三角形であり、これにより、合同であることから各三角形の混色色味の均一性を高めている。
 また、全LEDチップの配置の最外周LEDチップの一つと全LEDチップの配置の中心である青色LED103aとを結ぶ直線である対称軸105a~105dに対して、全LEDチップは線対称位置に配置されており、これにより、配光特性の対称性をより高めている。
 図16は、本実施の形態に係る発光装置111dの各LEDチップの配置を示す概略平面図である。
 赤色LED101aと、緑色LED102aと、青色LED103aとが、三角形104aの各頂点に配置されており、赤色LED101bと、緑色LED102bと、青色LED103aとが、三角形104bの各頂点に配置されており、赤色LED101cと、緑色LED102cと、青色LED103aとが、三角形104cの各頂点に配置されており、赤色LED101dと、緑色LED102dと、青色LED103aとが、三角形104dの各頂点に配置されており、赤色LED101eと、緑色LED102eと、青色LED103aとが、三角形104eの各頂点に配置されており、赤色LED101fと、緑色LED102fと、青色LED103aとが、三角形104fの各頂点に配置されている。すなわち、三角形104a~104fは、青色LED103aを互いに共通の頂点とし、互いに個別の赤色LED1個および緑色LED1個を頂点とするものである。また、赤色LED101a~101f、緑色LED102a~102f、ならびに青色LED103aの配置が、赤色LED101a~101fのいずれか1つ、緑色LED102a~102fのいずれか1つ、および青色LED103aを各頂点として配置した12個の三角形の集合で構成されている。なお、これらの12個の三角形の間においては、青色LED103aだけではなく、赤色LED101a~101fのいずれか1つ、ならびに、緑色LED102a~102fのいずれか1つも上記頂点として共有し得る。これらの三角形ごとに赤色、緑色、および青色の混色が形成されており、これにより、各方向からの色味の均一性を高めている。また、隣り合う各三角形が互いに色味の片寄りを補正していることからも色味の均一性を高めることができる。
 さらに発光装置111dは、青色LED103aを中心とする正十二角形の頂点上に赤色LED101a~101f、および緑色LED102a~102fを配置していることから、上述の三角形は全て合同な三角形であり、これにより、合同であることから各三角形の混色色味の均一性を高めている。
 また、全LEDチップの配置の最外周LEDチップの一つと全LEDチップの配置の中心である青色LED103aとを結ぶ直線である対称軸105a~105fに対して、全LEDチップは線対称位置に配置されており、これにより、配光特性の対称性をより高めている。
 図17は、本実施の形態に係る発光装置111eの各LEDチップの配置を示す概略平面図である。
 赤色LED101aと、緑色LED102aと、青色LED103aとが、三角形104aの各頂点に配置されていると共に、赤色LED101bと、緑色LED102bと、青色LED103aとが、三角形104bの各頂点に配置されており、赤色LED101cと、緑色LED102cと、青色LED103aとが、三角形104cの各頂点に配置されている。すなわち、三角形104a~104cは、青色LED103aを互いに共通の頂点とし、互いに個別の赤色LED1個および緑色LED1個を頂点とするものである。また、赤色LED101a~101c、緑色LED102a~102c、ならびに青色LED103aの配置が、赤色LED101a~101cのいずれか1つ、緑色LED102a~102cのいずれか1つ、および青色LED103aを各頂点として配置した三角形の集合で構成されている。つまり、当該配置は、上記三角形104a~104cに加えて、赤色LED101aと、緑色LED102bと、青色LED103aとを頂点とする三角形、赤色LED101bと、緑色LED102cと、青色LED103aとを頂点とする三角形、および、赤色LED101cと、緑色LED102aと、青色LED103aとを頂点とする三角形の6つの三角形によって構成されている。なお、これらの6つの三角形の間においては、青色LED103aだけではなく、赤色LED101a~101cのいずれか1つ、ならびに、緑色LED102a~102cのいずれか1つも上記頂点として共有し得る。これらの三角形ごとに赤色、緑色、および青色の混色が形成されており、これにより、各方向からの色味の均一性を高めている。また、隣り合う各三角形が互いに色味の片寄りを補正していることからも色味の均一性を高めることができる。
 また、発光装置111eにおいては、青色LED103aを中心とする2つの同心円上のひとつの同心円106a上に赤色LED101a~101cを配置し、もうひとつの同心円106b上に緑色LED102a~102cを配置するとともに、三角形104a~104cの全てを合同とすることで、各三角形に対応する発光の混色色味の均一性を高めている。
 また、発光装置111eにおける各LEDチップの配置の特徴として、赤色LED101a~101cと緑色LED102a~102cとを一つの同心円上に配置するのではなく、異なる直径の2つの同心円106aおよび106b上に配置することで、各LEDチップの密集度を高め混色性をより高めることができる。一つの同心円上に赤色LED101a~101cおよび緑色LED102a~102cの全てを並べると、配置する円の直径を小さくするとLEDチップ同志が接触する危険性があった。これを異なる直径の同心円106aおよび106b上に配置することで、同心円直径をより小さくすることができ、LEDチップの配置の自由度を高めることができる。
 また、全LEDチップの配置の最外周LEDチップの一つと全LEDチップの配置の中心である青色LED103aとを結ぶ直線である対称軸105a~105cに対して、全LEDチップは線対称位置に配置されており、これにより、配光特性の対称性をより高めている。
 図18は、本実施の形態に係る発光装置111fの各LEDチップの配置を示す概略平面図である。
 赤色LED101aと、緑色LED102aと、青色LED103aとが、三角形104aの各頂点に配置されていると共に、赤色LED101bと、緑色LED102bと、青色LED103aとが、三角形104bの各頂点に配置されており、赤色LED101cと、緑色LED102cと、青色LED103aとが、三角形104cの各頂点に配置されている。また、赤色LED101dと、緑色LED102aと、青色LED103bとが、三角形104dの各頂点に配置されていると共に、赤色LED101eと、緑色LED102dと、青色LED103bとが、三角形104eの各頂点に配置されており、赤色LED101bと、緑色LED102eと、青色LED103bとが、三角形104fの各頂点に配置されている。このように、配置される青色LEDは1個に限定されることなく2個以上配置してもよい。また、赤色LED、緑色LEDの配置の個数を増やしていった場合に白色の混色バランスを取る為に2個以上の青色LEDを配置することは望ましい。また、赤色LED101a~101e、緑色LED102a~102e、ならびに青色LED103aおよび103bの配置が、赤色LED101a~101eのいずれか1つ、緑色LED102a~102eのいずれか1つ、および青色LED103aまたは103bを各頂点として配置した12個の三角形の集合で構成されている。なお、これらの12個の三角形の間においては、青色LED103aまたは103bだけではなく、赤色LED101a~101eのいずれか1つ、ならびに、緑色LED102a~102eのいずれか1つも上記頂点として共有し得る。これらの三角形ごとに赤色、緑色、および青色の混色が形成されており、これにより、各方向からの色味の均一性を高めている。また、隣り合う各三角形が互いに色味の片寄りを補正していることからも色味の均一性を高めることができる。
 さらに発光装置111fは、青色LED103aおよび103bのそれぞれを中心とする正六角形の頂点上に赤色LED101a~101eおよび緑色LED102a~102eを配置していることから、上述の三角形は全て合同な正三角形であり、合同であることから各三角形の混色色味の均一性を高めている。さらに正三角形であることから、各色LEDの配置間隔を均等に狭くすることができ混色性を高めることができる。
 また、全LEDチップの配置の最外周LEDチップの一つと全LEDチップの配置の中心とを結ぶ直線である対称軸105aおよび105bに対して、全LEDチップは線対称位置に配置されており、これにより、配光特性の対称性をより高めている。
 図19は、本実施の形態に係る発光装置111gの各LEDチップの配置を示す概略平面図である。
 赤色LED101aと、緑色LED102aと、青色LED103aとが、三角形104aの各頂点に配置されていると共に、赤色LED101bと、緑色LED102bと、青色LED103aとが、三角形104bの各頂点に配置されており、赤色LED101cと、緑色LED102cと、青色LED103aとが、三角形104cの各頂点に配置されている。すなわち、三角形104a~104cは、青色LED103aを互いに共通の頂点とし、互いに個別の赤色LED1個および緑色LED1個を頂点とするものである。
 発光装置111gは、青色LED103aを中心とする正七角形の頂点上に赤色LED101a~101cおよび緑色LED102a~102dを配置しており、三角形104a~104cの頂点に配置されない緑色LED102dが配置されている。但し、赤色LED101a側から中心側に向かって観察した場合、手前側半分以上は三角形104a~104cの頂点上に各LEDチップを配置して混色性を高めているとともに、赤色LED101aと全LEDチップの配置の中心である青色LED103aとを結ぶ直線である対称軸105aに対して、全てのLEDチップは線対称位置に配置されており、これにより、配光特性の対称性をより高めている。発光装置の用途として、片側1方向からの色味観察を主とする場合もあり、上記の各三角形の配置は必ずしも全方位対称である必要はなく、用途に応じ、少なくとも1方向から見て、全LEDチップの配置の片側半分以上が、当該三角形の頂点で構成されていても混色性向上の効果を得ることができる。
 また、全LEDチップの配置の最外周LEDチップの少なくとも一つと全LEDチップの配置の中心である青色LED103aとを結ぶ直線である対称軸105aに対して、全LEDチップは線対称位置に配置されており、これにより、配光特性の対称性をより高めている。
 図20は、本実施の形態に係る発光装置111hの各LEDチップの配置を示す概略平面図である。
 赤色LED101aと、緑色LED102aと、青色LED103aとが、三角形104aの各頂点に配置されていると共に、赤色LED101bと、緑色LED102bと、青色LED103aとが、三角形104bの各頂点に配置されており、赤色LED101cと、緑色LED102cと、青色LED103aとが、三角形104cの各頂点に配置されている。すなわち、三角形104a~104cは、青色LED103aを互いに共通の頂点とし、互いに個別の赤色LED1個および緑色LED1個を頂点とするものである。また、赤色LED101a~101c、緑色LED102a~102c、ならびに青色LED103aの配置が、赤色LED101a~101cのいずれか1つ、緑色LED102a~102cのいずれか1つ、および青色LED103aを各頂点として配置した三角形の集合で構成されている。つまり、当該配置は、上記三角形104a~104cに加えて、赤色LED101aと、緑色LED102bと、青色LED103aとを頂点とする三角形、赤色LED101bと、緑色LED102cと、青色LED103aとを頂点とする三角形、および、赤色LED101cと、緑色LED102aと、青色LED103aとを頂点とする三角形の6つの三角形によって構成されている。なお、これらの6つの三角形の間においては、青色LED103aだけではなく、赤色LED101a~101cのいずれか1つ、ならびに、緑色LED102a~102cのいずれか1つも上記頂点として共有し得る。
 発光装置111hでは上述の三角形配置が片寄り、各LEDチップの配置の対称性が崩れているが、全LEDチップの配置が赤色LED、緑色LED、および青色LEDの三角形によって構成されていることにより、混色の色味の均一性を高めている。図13~図18では、正多角形の頂点上に赤色LEDおよび緑色LEDを配置し対称性を高めた実施形態を示したが、これに限定せず各LEDチップの配置が偏った場合でも、請求項で規定する赤色LED、緑色LED、および青色LEDの三角形の頂点上にLEDチップを配置することで混色の色味の均一性を高める効果を得ることができる。
 図21は、本実施の形態に係る発光装置111iの各LEDチップの配置を示す概略平面図である。
 請求項の規定では赤色LED2個と、緑色LED2個、青色LEDとを少なくとも備え、2つ以上の三角形の各頂点にLEDを配置することを特徴としている。これは白色の混色形成時、赤色光度と緑色光度に対して青色光度の比率が小さい方が望ましいことから、青色LEDよりも赤色、緑色LEDの個数を多く規定している。しかしながら、発光装置の用途として白色混色発光よりも、赤色、緑色、青色の各単色発光や2色の混色発光を主とし、白色混色発光も行う場合、視感度が高く一般的に光度の最も高い緑色LEDの明るさが目立ち、個数の少ない青色LEDの暗さが目立つことになる。このような用途の場合は、青色LEDの個数よりも赤色LEDおよび緑色LEDの個数を多くする規定に限定されず、赤色LED2個と、青色LED2個と、緑色LEDとを少なくとも備え、2つ以上の三角形の各頂点にLEDチップを配置してもよい。つまり、緑色LEDを共通の頂点とし、各三角形ごとに個別の赤色LED1個および青色LED1個を頂点とする三角形を構成する。
 また、全LEDチップの配置が、赤色LED、緑色LED、青色LEDを各頂点として配置した少なくとも4つ以上の三角形(緑色LEDだけではなく、赤色LEDと青色LEDとを隣り合う三角形で共通の頂点としている)の集合で構成されるといった上述のLEDチップの配置を取ることで、色味の均一性を高めた発光装置を形成することができる。
 図21の構成を説明すると、赤色LED101aと、青色LED103aと、緑色LED102aとが、三角形104aの各頂点に配置されていると共に、赤色LED101bと、青色LED103bと、緑色LED102aとが、三角形104bの各頂点に配置されており、赤色LED101cと、青色LED103cと、緑色LED102aとが、三角形104cの各頂点に配置されている。すなわち、三角形104a~104cは、緑色LED102aを互いに共通の頂点とし、互いに個別の赤色LED1個および青色LED1個を頂点とするものである。また、赤色LED101a~101c、緑色LED102a、ならびに青色LED103a~103cの配置が、赤色LED101a~101cのいずれか1つ、緑色LED102a、および青色LED103a~103cのいずれか1つを各頂点として配置した三角形の集合で構成されている。つまり、当該配置は、上記三角形104a~104cに加えて、赤色LED101aと、青色LED103bと、緑色LED102aとを頂点とする三角形、赤色LED101bと、青色LED103cと、緑色LED102aとを頂点とする三角形、および、赤色LED101cと、青色LED103aと、緑色LED102aとを頂点とする三角形の6つの三角形によって構成されている。なお、これらの6つの三角形の間においては、緑色LED102aだけではなく、赤色LED101a~101cのいずれか1つ、ならびに、青色LED103a~103cのいずれか1つも上記頂点として共有し得る。これらの三角形ごとに赤色、緑色、および青色の混色が形成されており、これにより、各方向からの色味の均一性を高めている。また、隣り合う各三角形が互いに色味の片寄りを補正していることからも色味の均一性を高めることができる。
 さらに発光装置111iは、緑色LED102aを中心とする正六角形の頂点上に赤色LED101a~101c、および青色LED103a~103cを配置していることから、上述の三角形は全て合同な正三角形であり、これにより、合同であることから各三角形の混色色味の均一性を高めている。さらに正三角形であることから、各色LEDの配置間隔を均等に狭くすることができ混色性を高めることができる。
 また、全LEDチップの配置の最外周LEDチップの一つと全LEDチップの配置の中心である緑色LED102aとを結ぶ直線である対称軸105a~105cに対して、全LEDチップは線対称位置に配置されており、これにより、配光特性の対称性をより高めている。
 図22は、本実施の形態に係る発光装置111jの各LEDチップの配置を示す概略平面図である。
 請求項の規定では赤色LED2個と、緑色LED2個と、青色LEDとを少なくとも備え、2つ以上の三角形の各頂点にLEDチップを配置することを特徴としている。これは白色の混色形成時、赤色光度と緑色光度に対して青色光度の比率が小さい方が望ましいことから、青色LEDの個数よりも赤色LEDの個数および緑色LEDの個数を多く規定している。しかしながら、最も長波長の赤色LEDは、青色LED光や緑色LED光を吸収しやすく、逆に赤色LED光は青色LEDや緑色LEDで吸収されない特性があることから、青色LED光や緑色LED光の発光効率を重視した場合、発光装置の中央側に赤色LEDを配置し、外側に青色LEDや緑色LEDを配置する方が望ましい。そのような配置の場合、青色LEDの個数よりも赤色LEDの個数および緑色LEDの個数を多くする規定に限定されず、緑色LED2個と、青色LED2個と、赤色LEDとを少なくとも備え、2つ以上の三角形の各頂点にLEDチップを配置してもよい。つまり、赤色LEDを共通の頂点とし、各三角形ごとに個別の緑色LED1個および青色LED1個を頂点とする三角形を構成する。
 また、全LEDチップの配置が、赤色LED、緑色LED、青色LEDを各頂点として配置した少なくとも4つ以上の三角形(赤色LEDだけではなく、緑色LEDおよび青色LEDを隣り合う三角形で共通の頂点としている)の集合で構成されるといった上述のLED配置を取ることで、色味の均一性を高めた発光装置を形成することができる。
 図22の構成を説明すると、緑色LED102aと、青色LED103aと、赤色LED101aとが、三角形104aの各頂点に配置されていると共に、緑色LED102bと、青色LED103bと、赤色LED101aとが、三角形104bの各頂点に配置されており、緑色LED102cと、青色LED103cと、赤色LED101aとが、三角形104cの各頂点に配置されている。すなわち、三角形104a~104cは、赤色LED101aを互いに共通の頂点とし、互いに個別の緑色LED1個および青色LED1個を頂点とするものである。また、赤色LED101a、緑色LED102a~102c、ならびに青色LED103a~103cの配置が、赤色LED101a、緑色LED102a~102cのいずれか1つ、および青色LED103a~103cのいずれか1つを各頂点として配置した三角形の集合で構成されている。つまり、当該配置は、上記三角形104a~104cに加えて、緑色LED102aと、青色LED103bと、赤色LED101aとを頂点とする三角形、緑色LED102bと、青色LED103cと、赤色LED101aとを頂点とする三角形、および、緑色LED102cと、青色LED103aと、赤色LED101aとを頂点とする三角形の6つの三角形によって構成されている。なお、これらの6つの三角形の間においては、赤色LED101aだけではなく、緑色LED102a~102cのいずれか1つ、ならびに、青色LED103a~103cのいずれか1つも上記頂点として共有し得る。これらの三角形ごとに赤色、緑色、および青色の混色が形成されており、これにより、各方向からの色味の均一性を高めている。また、隣り合う各三角形が互いに色味の片寄りを補正していることからも色味の均一性を高めることができる。
 さらに発光装置111jは、赤色LED101aを中心とする正六角形の頂点上に緑色LED102a~102c、および青色LED103a~103cを配置していることから、上述の三角形は全て合同な正三角形であり、これにより、合同であることから各三角形の混色色味の均一性を高めている。さらに正三角形であることから、各色LEDの配置間隔を均等に狭くすることができ混色性を高めることができる。
 また、全LEDチップの配置の最外周LEDチップの一つと全LEDチップの配置の中心である赤色LED101aとを結ぶ直線である対称軸105a~105cに対して、全LEDチップは線対称位置に配置されており、これにより、配光特性の対称性をより高めている。
 〔効果の検証〕
 図6は、比較例に係る発光装置を備えた発光装置パッケージ、すなわち、従来技術に係る発光装置190(図8の(a)参照)と発光装置190の上面を封止する封止樹脂とを備えた発光装置パッケージの発光色に関する配光特性を示す図である。図7は、発光装置90(図1の(a)参照)を備えた発光装置パッケージ94の発光色に関する配光特性を示す図である。
 ここで、図6および図7中、Tcは各発光装置パッケージの温度であり、Iは各LEDを駆動する電流値である。ΔxおよびΔyは、各発光装置パッケージの発光面に正対して見た時の色度座標(x、y)を基準として、そこから角度を変えつつ観察した時の色度値(x´、y´)の変化量を示している(すなわち、Δx=x´-x、Δy=y´-y)。θyは観察角度であり、0°の時は各発光装置パッケージを正面から見ている状態を、±90°の時は各発光装置パッケージを真横から見ている状態を示している。図6および図7中、水平方向および垂直方向の概念を、図9に示している。
 図6および図7のそれぞれに示す、水平方向および垂直方向のグラフに注目する。図6では、水平方向では、観察角度(θy)によりΔyが+0.04程度から-0.02以下にまで変化している一方、垂直方向では、各LEDがほぼ横並びであるためさほど大きな色度変化は見られない。これに対して、図7では、水平方向も垂直方向もほぼ同じ、ΔxおよびΔyの傾向を示している。つまり、図7によれば、発光装置パッケージ94は、水平方向および垂直方向(発光装置パッケージ94の配置方向)の観察方向によらず、Δyはθyによらずほぼ一定で安定しており、かつ、Δxはθyの変動に依存して変動はしているが-0.02以下で概ね安定している、という結果が得られる。水平方向も垂直方向もほぼ同じ、ΔxおよびΔyの傾向を示していることが、発光装置パッケージ94における大きな改善点である。その上で、発光装置パッケージ94では、ΔxおよびΔyの変動量が小さいので、色が安定して見えている、ということができる(図23参照)。
 各発光装置パッケージにおける色度のバラつき範囲をΔx-Δy平面にプロットしたグラフを、図10に示している。図10の上側が、比較例に係る発光装置を備えた発光装置パッケージのものであり、図10の下側が、発光装置パッケージ94のものである。図10によれば、発光装置パッケージ94のほうが、比較例に係る発光装置を備えた発光装置パッケージより、色度のバラつきが小さいことが分かる。
 このように、図6および図7により、発光装置90を備えた発光装置パッケージ94においては、発光装置190を備えた発光装置パッケージと比べて、発光色に関する配光特性が良好であるということが確認できた。
 〔まとめ〕
 本発明の態様1に係る発光装置は、赤色光を発する赤色発光素子2個と、緑色光を発する緑色発光素子2個と、青色光を発する青色発光素子(青色LED3)とを少なくとも含む、複数の発光素子を備えており、2個の上記赤色発光素子の一方である第1赤色発光素子(赤色LED1)と、2個の上記緑色発光素子の一方である第1緑色発光素子(緑色LED2)と、上記青色発光素子とが、第1三角形(三角形8a他)の各頂点に配置されていると共に、2個の上記赤色発光素子の他方である第2赤色発光素子(赤色LED4)と、2個の上記緑色発光素子の他方である第2緑色発光素子(緑色LED5または7)と、上記青色発光素子とが、第2三角形(三角形8b他)の各頂点に配置されている。
 上記の構成によれば、2個の赤色発光素子と、2個の緑色発光素子と、青色発光素子とを備えているので、赤色光および緑色光の光量を大きくすることが容易である。またこれにより、青色発光素子の駆動電流を定格以下の電流値にまで小さくしなくても、赤色光、緑色光、および青色光の光度比をバランス良く調整して白色の混色光を作成することが容易となる。これらにより、発光装置では、十分大きな光量の混色光を作成することができる。
 また、上記の構成によれば、複数の赤色発光素子および緑色発光素子によって、青色発光素子を囲む配置が実現可能となる。複数の赤色発光素子および緑色発光素子によって、青色発光素子を囲む配置により、発光装置から発せられた光を見る位置による、この光の色味の違いを十分に小さくすることができる。
 また、本発明の態様2に係る発光装置は、上記態様1において、上記第1赤色発光素子および上記第2赤色発光素子は、上記第1赤色発光素子と上記第2赤色発光素子とが直列接続されている赤色発光素子直列回路を構成しており、上記第1緑色発光素子および上記第2緑色発光素子は、上記第1緑色発光素子と上記第2緑色発光素子とが直列接続されている緑色発光素子直列回路を構成している。
 上記の構成によれば、直列接続された複数の赤色発光素子の2個以上各発光素子に突入する静電電圧を制限することにより、この発光素子を保護することができる。
 また、本発明の態様3に係る発光装置は、上記態様2において、上記発光装置は、上記赤色発光素子直列回路と並列接続された第1保護素子(ツェナーダイオード28)、上記緑色発光素子直列回路と並列接続された第2保護素子(ツェナーダイオード29)、および上記青色発光素子と並列接続された第3保護素子(ツェナーダイオード30)のうち、少なくとも1つを備えている。
 上記の構成によれば、各発光素子に突入する静電電圧を制限することにより、この発光素子を保護することができる。
 また、本発明の態様4に係る発光装置は、上記態様2または3において、2個の上記赤色発光素子、2個の上記緑色発光素子、および上記青色発光素子はいずれもLEDであり、上記赤色発光素子直列回路のアノード側と、上記緑色発光素子直列回路のアノード側と、上記青色発光素子のアノード側とが電気的に分離されていると共に、上記赤色発光素子直列回路のカソード側と、上記緑色発光素子直列回路のカソード側と、上記青色発光素子のカソード側とが電気的に分離されている。
 上記の構成によれば、回路設計(特に、配線の引き廻しおよび電源設計)の自由度を高めることができる。
 また、本発明の態様5に係る発光装置は、上記態様1において、上記第1赤色発光素子と上記第2赤色発光素子とが並列接続されている。
 また、本発明の態様6に係る発光装置は、上記態様1から5のいずれかにおいて、2個の上記赤色発光素子(赤色LED36および37)、2個の上記緑色発光素子、および上記青色発光素子のうち少なくとも1個は、両面に電極(電極36aおよび37a、ならびに各裏面電極)を有するLEDチップである。
 また、本発明の態様7に係る発光装置は、上記態様1から6のいずれかにおいて、1個の上記赤色発光素子と、1個の上記緑色発光素子と、1個の上記青色発光素子とを各頂点とする三角形を複数構成するように、上記複数の発光素子が配置されている。
 上記の構成によれば、複数の発光素子の配置が、赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子を各頂点として配置した三角形の集合で構成されている。当該配置の効果としては、例えば当該三角形の集合で構成される配置では、当該三角形ごとに赤色、緑色、および青色の混色が形成されており各方向からの色味の均一性が高い。また、隣り合う各三角形が互いに色味の片寄りを補正していることからも色味の均一性を高めることができる。
 また、本発明の態様8に係る発光装置は、上記態様7において、上記複数の三角形が、互いに合同である。
 上記の三角形に対応する発光の混色色味の均一性を高めるためには、当該三角形を合同の形状にすることが望ましい。
 また、本発明の態様9に係る発光装置は、上記態様1から8のいずれかにおいて、上記複数の発光素子の配置における最外周に位置する発光素子と、上記複数の発光素子の配置における中心とを結ぶ直線に対して、上記複数の発光素子が発光色毎に線対称に配置されていることが好ましい。
 また、本発明の態様10に係る発光装置パッケージは、上記態様1から9のいずれかの発光装置と、光を拡散させる光拡散材料を含み、上記発光装置の上面を封止する封止樹脂とを備えている。
 上記の構成によれば、光拡散材料を適切に分散させた封止樹脂によって発光装置の上面を封止することにより、発光装置の発光色に関する配光特性をさらに向上させた発光装置パッケージを実現することができる。
 本発明では、上面に正負両電極を有する発光素子もしくは、上下両面電極を有する発光素子を使用し、正負少なくとも一方の電極はボンディングワイヤにより電気接続を取る実施形態であるが、発光素子の下面に正負両電極を有するフリップチップ実装型LEDを用いても良く、当形態では発光素子上面に電極が無いことによる光の取り出し率向上や、発光素子の放熱性向上させた発光装置パッケージを実現することができる。
 また、発光素子を実装する配線を持つパッケージについて、スルーホールやビアを有する2層以上の配線層を持つパッケージであっても良い、多層配線層使用により発光素子実装面上の配線パターンの自由度向上や、発光素子直下にビアを設けることによる発光素子の放熱性向上を実現することができる。前記実装面上の配線パターンの自由度向上としては、ボンディングワイヤレイアウトを簡略化する配線パターン形成が容易になること、及び実装面上の配線パターン面積を小さくすることで(配線パターンの多くを実装面以外の配線層に設ける)、実装面上配線パターンによる光吸収を抑え、発光効率を向上させた発光装置パッケージを実現することができる(配線パターンが金の場合、青色の短波長光の吸収が大きく、また銀では、外雰囲気からの保護が不十分な場合、配線パターン変色により光吸収が大きくなることが知られている)。また、発光素子間の実装面上配線を無くすこともでき、より狭い間隔で発光素子を配置することにより、各発光素子の発色光の混色性を向上させた発光装置パッケージを実現することができる。
 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、赤色LED、緑色LED、および青色LEDが、三角形の各頂点に配置されてなる発光装置、および発光装置パッケージに利用することができる。
1 赤色LED(赤色発光素子、第1赤色発光素子)
2 緑色LED(緑色発光素子、第1緑色発光素子)
3 青色LED(青色発光素子)
4 赤色LED(赤色発光素子、第2赤色発光素子)
5 緑色LED(緑色発光素子、第2緑色発光素子)
6 赤色LED
7 緑色LED(緑色発光素子、第2緑色発光素子)
8a 三角形(第1三角形)
8b 三角形(第2三角形)
9a 三角形(第1三角形)
9b 三角形(第2三角形)
28 ツェナーダイオード(第1保護素子)
29 ツェナーダイオード(第2保護素子)
30 ツェナーダイオード(第3保護素子)
36 赤色LED(赤色発光素子、第1赤色発光素子)
36a 電極
37 赤色LED(赤色発光素子、第2赤色発光素子)
37a 電極
39a 三角形(第1三角形)
39b 三角形(第2三角形)
72 封止樹脂
90~93、および95 発光装置
94 発光装置パッケージ
101a 赤色LED
101b 赤色LED
102a 緑色LED
102b 緑色LED
103a 青色LED
104a 三角形(第1三角形)
104b 三角形(第2三角形)
111a~111j 発光装置

Claims (8)

  1.  赤色光を発する赤色発光素子2個と、緑色光を発する緑色発光素子2個と、青色光を発する青色発光素子とを少なくとも含む、複数の発光素子を備えており、
     2個の上記赤色発光素子の一方である第1赤色発光素子と、2個の上記緑色発光素子の一方である第1緑色発光素子と、上記青色発光素子とが、第1三角形の各頂点に配置されていると共に、2個の上記赤色発光素子の他方である第2赤色発光素子と、2個の上記緑色発光素子の他方である第2緑色発光素子と、上記青色発光素子とが、第2三角形の各頂点に配置されていることを特徴とする発光装置。
  2.  上記第1赤色発光素子および上記第2赤色発光素子は、上記第1赤色発光素子と上記第2赤色発光素子とが直列接続されている赤色発光素子直列回路を構成しており、
     上記第1緑色発光素子および上記第2緑色発光素子は、上記第1緑色発光素子と上記第2緑色発光素子とが直列接続されている緑色発光素子直列回路を構成していることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
  3.  上記発光装置は、上記赤色発光素子直列回路と並列接続された第1保護素子、上記緑色発光素子直列回路と並列接続された第2保護素子、および上記青色発光素子と並列接続された第3保護素子のうち、少なくとも1つを備えていることを特徴とする請求項2に記載の発光装置。
  4.  2個の上記赤色発光素子、2個の上記緑色発光素子、および上記青色発光素子はいずれもLEDであり、
     上記赤色発光素子直列回路のアノード側と、上記緑色発光素子直列回路のアノード側と、上記青色発光素子のアノード側とが電気的に分離されていると共に、
     上記赤色発光素子直列回路のカソード側と、上記緑色発光素子直列回路のカソード側と、上記青色発光素子のカソード側とが電気的に分離されていることを特徴とする請求項2または3に記載の発光装置。
  5.  1個の上記赤色発光素子と、1個の上記緑色発光素子と、1個の上記青色発光素子とを各頂点とする三角形を複数構成するように、上記複数の発光素子が配置されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の発光装置。
  6.  上記複数の三角形が、互いに合同であることを特徴とする請求項5に記載の発光装置。
  7.  上記複数の発光素子の配置における最外周に位置する発光素子と、上記複数の発光素子の配置における中心とを結ぶ直線に対して、上記複数の発光素子が発光色毎に線対称に配置されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の発光装置。
  8.  請求項1から7のいずれか1項に記載の発光装置と、
     光を拡散させる光拡散材料を含み、上記発光装置の上面を封止する封止樹脂とを備えていることを特徴とする発光装置パッケージ。
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