特許 6486099 ＬＥＤ発光モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6486099

(24)【登録日】2019年3月1日

(45)【発行日】2019年3月20日

(54)【発明の名称】ＬＥＤ発光モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/54 20100101AFI20190311BHJP

   H01L 33/50 20100101ALI20190311BHJP

   H01L 33/62 20100101ALI20190311BHJP

   H01L 33/58 20100101ALI20190311BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/54

   H01L33/50

   H01L33/62

   H01L33/58

【請求項の数】6

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2014-257936(P2014-257936)

(22)【出願日】2014年12月19日

(65)【公開番号】特開2016-119381(P2016-119381A)

(43)【公開日】2016年6月30日

【審査請求日】2017年9月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000131430

【氏名又は名称】シチズン電子株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100165191

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 章

(74)【代理人】

【識別番号】100170380

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 裕也

(72)【発明者】

【氏名】栗城 新吾

【審査官】 皆藤 彰吾

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０４９５１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１９１４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０９２９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２８７８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０７４３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２０８８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０８７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１５０８８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−０９１１２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１８７３０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０４５０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２４０５６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０２１７４２８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−０６２４３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００−３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
平面視したときに円形状である透明の第１のダム材と、
前記第１のダム材の外側に配置された不透明な第２のダム材と、
前記第１のダム材の内部に設定された第１の領域のみに配置された複数の白色光用のＬＥＤと、
前記複数の白色光用のＬＥＤを保護するように前記第１の領域に配置された蛍光体樹脂と、
前記第１のダム材と前記第２のダム材との間に設定された第２の領域のみに配置された複数の第２のＬＥＤと、
前記複数の白色光用のＬＥＤに電圧を供給するための第１の電極と、
前記複数の第２のＬＥＤに電圧を供給するための第２の電極と、を有し、
前記複数の第２のＬＥＤは、それぞれが平面視したときに前記第１のダム材と同心円状に配置された複数の赤色ＬＥＤ、複数の緑色ＬＥＤ、及び、複数の青色ＬＥＤを含み、
前記第２の電極は、前記赤色ＬＥＤに電圧を供給するための赤色用電極、前記緑色ＬＥＤに電圧を供給するための緑色用電極、及び、前記青色ＬＥＤに電圧を供給するための青色用電極を含む、ことを特徴とするＬＥＤ発光モジュール。

【請求項2】

前記第１のダム材は散乱材を含有する、請求項１に記載のＬＥＤ発光モジュール。

【請求項3】

前記第１の電極の一部が、前記第１のダム材と第２のダム材との間に配置され、
前記複数の第２のＬＥＤ同士を接続する金属ワイヤが、前記第１のダム材と第２のダム材との間に配置された前記第１の電極の一部を跨ぐように配置されている、請求項１又は２に記載のＬＥＤ発光モジュール。

【請求項4】

前記基板は、前記第１のダム材の内部に金属基台が露出した第１の開口部と、前記第１のダム材と前記第２のダム材との間に前記金属基台が露出した第２の開口部と、前記第１の開口部の周囲に配置された環状の壁部とを有し、
前記第１の開口部内に設けられた前記第１の領域で、前記複数の白色光用ＬＥＤが前記金属基台上に配置され、
前記第２の開口部内に設けられた前記第２の領域で、前記複数の第２のＬＥＤが前記金属基台上に配置され、
前記環状の壁部の上部に前記第１の電極が配置され、
前記第１の電極の上部に前記第１のダム材が配置されている、請求項１〜３の何れか一項に記載のＬＥＤ発光モジュール。

【請求項5】

前記赤色ＬＥＤ同士を接続する赤色用金属ワイヤが、前記緑色用電極及び前記青色用電極を跨ぐように配置されている、請求項１〜４の何れか一項に記載のＬＥＤ発光モジュール。

【請求項6】

前記赤色用金属ワイヤは、金属バンプを介して、前記緑色用電極及び前記青色用電極を跨ぐように配置されている、請求項５に記載のＬＥＤ発光モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＬＥＤ発光モジュールに関し、特に１つで光の調色が可能なＬＥＤ発光モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、半導体素子であるＬＥＤは、長寿命で優れた駆動特性を有し、さらに小型で発光効率が良く鮮やかな発光色を有することから、照明等に広く利用されるようになってきた。

【0003】

基板上に発光素子が配置され、照射領域が中央部の第１照射領域とそれを囲う第２照射領域とに区画され、両照射領域が透光壁によって分離された発光装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−５１３７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、透光壁が発光素子にかかっているため、透光壁に埋設された当該発光素子には蛍光体樹脂がかからない。そのため、第１照射領域と第２照射領域との間に、当該発光素子が発する光の色の筋が見えてしまい、混色性が低下してしまう。

【0006】

そこで、本発明は、上述した問題点を解消することを可能としたＬＥＤ発光モジュールを提供することを目的とする。

【0007】

また、本発明は、混色性が向上したＬＥＤ発光モジュールを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係るＬＥＤ発光モジュールは、基板と、透明の第１のダム材と、第１のダム材の外側に配置された不透明な第２のダム材と、第１のダム材の内部に設定された第１の領域のみに配置された複数の白色光用のＬＥＤと、複数の白色光用のＬＥＤを保護するように第１の領域に配置された蛍光体樹脂と、第１のダム材と第２のダム材との間に設定された第２の領域のみに配置された複数の第２のＬＥＤと、複数の白色光用のＬＥＤに電圧を供給するための第１の電極と、複数の第２のＬＥＤに電圧を供給するための第２の電極と、を有することを特徴とするＬＥＤ発光モジュール。ことを特徴とする。

【0009】

本発明に係るＬＥＤ発光モジュールでは、第１のダム材は散乱材を含有することが好ましい。

【0010】

本発明に係るＬＥＤ発光モジュールでは、第１の電極の一部が、第１のダム材と第２のダム材との間に配置され、複数の第２のＬＥＤ同士を接続する金属ワイヤが、第１のダム材と第２のダム材との間に配置された第１の電極の一部を跨ぐように配置されていることが好ましい。

【0011】

本発明に係るＬＥＤ発光モジュールでは、基板は、第１のダム材の内部に金属基台が露出した第１の開口部と、第１のダム材と第２のダム材との間に金属基台が露出した第２の開口部と、第１の開口部の周囲に配置された環状の壁部とを有し、第１の開口部内に設けられた第１の領域で、複数の白色光用ＬＥＤが金属基台上に配置され、第２の開口部内に設けられた第２の領域で、複数の第２のＬＥＤが金属基台上に配置され、環状の壁部の上部に第１の電極が配置され、第１の電極の上部に第１のダム材が配置されていることが好ましい。

【0012】

本発明に係るＬＥＤ発光モジュールでは、複数の第２のＬＥＤは白色光用のＬＥＤであって、複数の第２のＬＥＤを保護するように第１のダム材と第２のダム材との間に配置された第２の蛍光体樹脂を更に有することが好ましい。

【0013】

本発明に係るＬＥＤ発光モジュールでは、複数の第２のＬＥＤは、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び、青色ＬＥＤを含み、第２の電極は、赤色ＬＥＤに電圧を供給するための赤色用電極、緑色ＬＥＤに電圧を供給するための緑色用電極、及び、青色ＬＥＤに電圧を供給するための青色用電極を含み、赤色ＬＥＤ同士を接続する赤色用金属ワイヤが、緑色用電極及び青色用電極を跨ぐように配置されていることが好ましい。

【0014】

本発明に係るＬＥＤ発光モジュールでは、赤色用金属ワイヤは、金属バンプを介して、緑色用電極及び青色用電極を跨ぐように配置されていることが好ましい。

【発明の効果】

【0015】

本発明においては、散乱材を含有し透明な内側のダム材と、不透明な外側のダム材とによって、内側の実装領域と外側の実装領域とが設定される。更に、複数のＬＥＤは、内側の実装領域と外側の実装領域のみに配置され、内側のダム材又は外側のダム材に覆われたＬＥＤは設けられていない。したがって、本発明によって、混色性が向上したＬＥＤ発光モジュールを提供することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】（ａ）は本発明に係るＬＥＤ発光モジュール１の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡＡ´断面図である。

【図2】第１の蛍光体樹脂１１６、第２の蛍光体樹脂１１７及びレジスト層１１８を透過させたＬＥＤ発光モジュール１の透過平面図である。

【図3】配線パターンを説明するための図である。

【図4】図２に示した箇所Ｂの拡大図である。

【図5】ＬＥＤ発光モジュール１の製造方法を説明するための図である。

【図6】（ａ）は本発明に係るＬＥＤ発光モジュール２の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣＣ´断面図である。

【図7】第２実装領域２０３−１〜第５実装領域２０３−４に配置された緑色ＬＥＤ２３５のための電極を説明するための図である。

【図8】第２実装領域２０３−１〜第５実装領域２０３−４に配置された赤色ＬＥＤ２４５のための電極を説明するための図である。

【図9】第２実装領域２０３−１〜第５実装領域２０３−４に配置された青色ＬＥＤ２５５のための電極を説明するための図である。

【図10】（ａ）は図６（ａ）に示した箇所Ｄの拡大図であり、（ｂ）は図６（ａ）に示した箇所Ｅの拡大図である。

【図11】（ａ）は本発明に係るＬＥＤ発光モジュール３の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＦＦ´断面図である。

【図12】配線パターンが設けられた基板３１０の平面図である。

【図13】ＬＥＤ発光モジュール２の製造方法を説明するための図である。

【図14】（ａ）は本発明に係るＬＥＤ発光モジュール４の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＧＧ´断面図である。

【図15】配線パターンが設けられた基板４１０の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下図面を参照して、本発明に係るＬＥＤ発光モジュールについて説明する。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。

【0018】

図１（ａ）は本発明に係るＬＥＤ発光モジュール１の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡＡ´断面図である。

【0019】

ＬＥＤ発光モジュール１は、基板１１０、各種電極、第１のダム材１１１、第２のダム材１１２、青色ＬＥＤ１２５、１３５（図２参照）、各種蛍光体樹脂等から構成されている。ＬＥＤ発光モジュール１は、端部に設けられたガイド穴１１３を用いて他の照明器具等に取り付けられる。

【0020】

基板１１０は、金属製基板１１０ａ上に回路基板１１０ｂが積層されて成る。回路基板１１０ｂには、第１の開口部としての開口部１１０−１、及び、第２の開口部としての開口部１１０−２〜１１０−５が設けられている。各開口部１１０−１〜１１０−５からは、金属製基板１１０ａが露出している（図２参照）。

【0021】

各開口部１１０−１〜１１０−５から露出した金属製基板１１０ａ上には後述の様に青色ＬＥＤ１２５、１３５が配置され、回路基板１１０ｂの上面には各種電極、第１のダム材１１１、第２のダム材１１２が配置される。金属製基板１１０ａは、金属製基板１１０ａ上に配置される青色ＬＥＤ１２５、１３５が発する熱を効率よく放熱できるように、例えばアルミニウムなどの放熱性の高い素材から形成されることが好ましい。

【0022】

第１のダム材１１１及び第２のダム材１１２は、同心円状に配置されている。第１のダム材１１１は、透明なシリコーン樹脂から形成され、散乱材を含有している。第２のダム材１１２は、白色粒子が混入された不透明なシリコーン樹脂から形成されている。第１のダム材１１１の内側には、第１の蛍光体樹脂１１６が形成されており、第１のダム材１１１及び第２のダム材１１２の間の領域には、第２の蛍光体樹脂１１７が形成されている。第２のダム材１２の周囲で、後述の各ＬＥＤ用のアノード電極及びカソード電極以外の部分には、レジスト層１１８が塗布されている。

【0023】

第２のダム材１１７の周囲には、第１実装領域１０２に配置された青色ＬＥＤ１２５に電圧を供給するためのアノード電極１２０及びカソード電極１２１が配置されている。また、第２のダム材１１２の周囲には、第２実装領域１０３−１〜第５実装領域１０３−４に配置された青色ＬＥＤ１３５に電圧を供給するためのアノード電極１３０及びカソード電極１３１が配置されている。

【0024】

図２は、第１の蛍光体樹脂１１６、第２の蛍光体樹脂１１７及びレジスト層１１８を透過させたＬＥＤ発光モジュール１の透過平面図である。

【0025】

第１のダム材１１１の内側には、開口部１１０−１に対応する第１実装領域１０２が設けられている。また、第１のダム材１１１及び第２のダム材１１２との間には、開口部１１０−２〜１１０−５にそれぞれ対応する第２実装領域１０３−１〜第５実装領域１０３−４が設けられている。

【0026】

第２実装領域１０３−１と第５実装領域１０３−４との間、及び、第３実装領域１０３−２と第４実装領域１０３−３との間には、第１の配線領域１０４−１及び１０４−２が設けられている。また、第２実装領域１０３−１と第３実装領域１０３−２との間、及び、第４実装領域１０３−３と第５実装領域１０３−４との間には、第２の配線領域１０５−１及び１０５−２が設けられている。

【0027】

第１実装領域１０２には、白色光用の複数の青色ＬＥＤ１２５が、配置されている。複数の青色ＬＥＤ１２５は、露出した金属製基板１１０ａ上に、ダイボンド材によって、直接接着されている。青色ＬＥＤ１２５は、金属ワイヤ１２６によって１５個ずつ直列に接続された１１のグループに分割されている。１５個ずつ１１のグループに分割された青色ＬＥＤ１２５は、後述の電極１２２及び１２３の間に、並列に接続されている。

【0028】

第１の蛍光体樹脂１１６には、上述の様に、色温度５０００Ｋの白色光用の蛍光体が含まれているので、青色ＬＥＤ１２５が発する青色光の一部が蛍光体に吸収され、波長変換した黄色光が発せられる。そして、青色ＬＥＤ１２５が発する青色光と波長変換した黄色光とが混じり合うため、第１実装領域からは色温度５０００Ｋの白色光が出射される。

【0029】

第２実装領域１０３−１〜第５実装領域１０３−４には、白色光用の複数の青色ＬＥＤ１２５が配置されている。複数の青色ＬＥＤ１３５は、露出した金属製基板１１０ａ上に、ダイボンド材によって直接接着されている。青色ＬＥＤ１３５は、金属ワイヤ１３６によって２４個ずつ直列に接続された１６個のグループに分割されている。２４個ずつ１６のグループに分割された青色ＬＥＤ１３５は、後述の電極１３２及び１３３の間に、並列に接続されている。

【0030】

第２の蛍光体樹脂１１７には、上述の様に、色温度２７００Ｋの白色光用の蛍光体が含まれているので、青色ＬＥＤ１３５が発する青色光の一部が蛍光体に吸収され、波長変換した黄色光が発せられる。そして、青色ＬＥＤ１３５が発する青色光と波長変換した黄色光とが混じり合うため、第２実装領域３−１〜第５実装領域３−４からは色温度２７００Ｋの白色光が出射される。

【0031】

ＬＥＤ発光モジュール１では、第１実装領域から発せられる色温度５０００Ｋの白色光、及び、第２実装領域３−１〜第５実装領域３−４から発せられる色温度２７００Ｋの白色光を、個別に制御することが可能である。

【0032】

さらに、上述の様に、第１のダム材１１１は透明であり且つ散乱材を含有しているため、第１実装領域から発せられる色温度５０００Ｋの白色光と、第２実装領域３−１〜第５実装領域３−４から発せられる色温度２７００Ｋの白色光との混色性が向上する。さらに、第２のダム材１１２は不透明であるため、第２実装領域３−１〜第５実装領域３−４から発せられる色温度２７００Ｋの白色光が第２のダム材１１２を通過して外部に漏れ出ることが防止され、混色性が向上する。

【0033】

図３は配線パターンを説明するための図である。

【0034】

アノード電極１２０は、第１の配線領域１０４−１を通り、第１のダム材１１１の下部で、第１実装領域１０２の周囲に配置された電極１２２と接続されている。カソード電極１２１は、第１の配線領域１０４−２を通り、第１のダム材１１１の下部で、第１実装領域１０２を挟んで電極１２２と対向して配置された電極１２３と接続されている。アノード電極１２０及びカソード電極１２１の間に、１５×Ｖｆｗ１（青色ＬＥＤ１２５の順方向電圧）以上の電圧を印加することによって、全ての青色ＬＥＤ１２５を点灯することが可能である。

【0035】

第１のダム材１１１の下部に、青色ＬＥＤ１２５に電圧を供給するための電極１２２及び１２３を配置したので、第１実装領域１０２内に、青色ＬＥＤ１２５のそれぞれとワイヤーボンディングするための他の電極を配置する必要がない。したがって、第１実装領域１０２内に、青色ＬＥＤ１２５を密集して配置することが可能となった。

【0036】

アノード電極１３０は第１実装領域１０３−１及び第２実装領域１０３−１の周囲に配置された電極１３２と接続されている。カソード電極１３１は第３実装領域１０３−３及び第４実装領域１０３−４の周囲に配置された電極１３３と接続されている。アノード電極１３０及びカソード電極１３１間に、２４×Ｖｆｗ２（青色ＬＥＤ１３５の順方向電圧）以上の電圧を印加することによって、全ての青色ＬＥＤ１３５を点灯することが可能である。

【0037】

図４は図２に示した箇所Ｂの拡大図である。

【0038】

第２実装領域１０３−１に配置された青色ＬＥＤ１３５及び第５実装領域１０３−４に配置された青色ＬＥＤ１３５は、第１実装領域１０２に配置された青色ＬＥＤ１２５のための電極１２２を跨いで接続されている。このとき、金属ワイヤ１３８は、底辺を除いた略台形形状をしており、電極１２２とのショートを防止している。

【0039】

さらに、電極１２２とのショートを防止するために、電極１２２と金属ワイヤ１３８との間にはレジスト樹脂１７３が塗布されている。さらに、青色ＬＥＤ１３５、金属ワイヤ１３８、及びレジスト樹脂１７３の上から、上述の第２の蛍光体樹脂１１７が塗布されている。

【0040】

図５は、ＬＥＤ発光モジュール１の製造方法を説明するための図である。

【0041】

まず、図５（ａ）及び（ｂ）に示す様に、金属製基板１１０ａ上に、上面にアノード電極１２０、１３０、カソード電極１２１、１３１、電極１２２、１２３、１３２、１３３が配置された回路基板１１０ｂを積層する。

【0042】

図５（ｂ）に示す様に、金属製基板１１０ａと回路基板１１０ｂとが積層された状態において、開口部１１０−１〜１１０−５から金属製基板１１０ａが露出している。また、開口部１１０−１の周囲には、環状の壁部１１０ｃが配置されている。そして、環状の壁部１１０ｃの上部に、電極１２２及び１２３の一部が配置されている。

【0043】

次に、図５（ｃ）に示す様に、回路基板１１０ｂ及び各電極上に、開口部１１０−２〜１１０−５を囲うようにして、第２のダム材１１２を配置する。さらに、図５（ｄ）に示す様に、環状の壁部１１０ｃの上部に配置された電極の上部に、第１のダム材１１１を配置する。

【0044】

その後、開口部１１０−１内に設けられた第１実装領域１０２で、金属製基板１１０ａ上に、複数の青色ＬＥＤ１２５を配置する（図２参照）。また、開口部１１０−２〜１１０−５内に設けられた第２実装領域１０３−１〜第５実装領域１０３−４で、金属製基板１１０ａ上に、複数の青色ＬＥＤ１３５を配置する（図２参照）。

【0045】

そして、第１のダム材１１１の内側には青色ＬＥＤ１２５を保護するように第１蛍光体樹脂１１６を、第１のダム材１１１と第２のダム材１１２との間には青色ＬＥＤ１３５を保護するように第２蛍光体樹脂１１７を、それぞれ形成する（図１（ａ）参照）。以上より、ＬＥＤ発光モジュール１を得る。

【0046】

ＬＥＤ発光モジュール１では、開口部１１０−１の周囲に配置された環状の壁部１１０ｃの上部に電極１２２及び１２３の一部が配置されており、その上部に透明な第１のダム材１１１が配置されている。そして、第１のダム材１１１は、環状の壁部１１０ｃを設けない場合と比して、青色ＬＥＤ１２５又は青色ＬＥＤ１３５からの距離が遠くなるため、第１のダム材１１１と青色ＬＥＤ１２５又は青色ＬＥＤ１３５との間に存する蛍光体の割合が増加する。したがって、各実装領域から第１のダム材１１１に入射する光のうち、蛍光体によって波長変換されたものの割合を高めることができるため、各ＬＥＤから蛍光体と相互作用せずに直接に第１のダム材１１１を通過して出射される光の量を低減でき、ＬＥＤ発光モジュール１の混色性が向上する。

【0047】

図６（ａ）は本発明に係るＬＥＤ発光モジュール２の平面図であり、図６（ｂ）は図５（ａ）のＣＣ´断面図である。

【0048】

ＬＥＤ発光モジュール２は、基板２１０、各種電極、第１のダム材２１１、第２のダム材２１２、各ＬＥＤ、蛍光体樹脂２１６等から構成されている。ＬＥＤ発光モジュール２は、ＬＥＤ発光モジュール１とは異なり、第２実装領域２０３−１〜第５実装領域２０３−４に、カラー光用の複数の緑色ＬＥＤ２３５、複数の赤色ＬＥＤ２４５、及び複数の青色ＬＥＤ２５５が配置されている。ＬＥＤ発光モジュール２のその他の点は、ＬＥＤ発光モジュール１と同様の構成であるため、以下では適宜その説明を省略する。また、ＬＥＤ発光モジュール２の製造方法はＬＥＤ発光モジュール１の製造方法と同様である為、以下ではその説明を省略する。

【0049】

第２のダム材２１７の周囲には、第１実装領域２０２に配置された青色ＬＥＤに電圧を供給するためのアノード電極２２０及びカソード電極２２１が配置されている。また、第２のダム材２１２の周囲には、第２実装領域２０３−１〜第５実装領域２０３−４に配置された緑色ＬＥＤ２３５に電圧を供給するためのアノード電極２３０及びカソード電極２３１が配置されている。

【0050】

さらに、第２のダム材２１２の周囲には、第２実装領域２０３−１〜第５実装領域２０３−４に配置された赤色ＬＥＤ２４５に電圧を供給するためのアノード電極２４０及びカソード電極２４１が配置されている。さらに、第２のダム材２１２の周囲には、第２実装領域２０３−１〜第５実装領域２０３−４に配置された青色ＬＥＤ２５５に電圧を供給するためのアノード電極２５０及びカソード電極２５１が配置されている。

【0051】

ＬＥＤ発光モジュール１と同様に、第１実装領域２０２には白色光用の複数の青色ＬＥＤが配置され、第１のダム材２１１の内側には当該青色ＬＥＤを保護するように蛍光体樹脂２１６が形成されている。したがって、第１実装領域２０２からは白色光が出射される。

【0052】

第２実装領域２０３−１〜第５実装領域２０３−４には、カラー光用の複数の緑色ＬＥＤ２３５、複数の赤色ＬＥＤ２４５、及び複数の青色ＬＥＤ２５５が配置されている。カラー光用の複数の緑色ＬＥＤ２３５、複数の赤色ＬＥＤ２４５、及び複数の青色ＬＥＤ２５５は、露出した金属製基板２１０ａ上に、ダイボンド材によって直接接着されている。

【0053】

第１のダム材２１１及び第２のダム材２１２の間の領域には、複数の緑色ＬＥＤ２３５、複数の赤色ＬＥＤ２４５、及び複数の青色ＬＥＤ２５５を保護するための保護層２７０が形成されている。保護層２７０としては、透明性のあるエポキシ樹脂やシリコーン樹脂が用いられる。第２実装領域２０３−１〜第５実装領域２０３−４からは、複数の緑色ＬＥＤ２３５、複数の赤色ＬＥＤ２４５、及び複数の青色ＬＥＤ２５５による、各色単色光及びそれらの混合光であるカラー光が出射可能である。

【0054】

図７は、第２実装領域２０３−１〜第５実装領域２０３−４に配置された緑色ＬＥＤ２３５のための電極を説明するための図である。

【0055】

アノード電極２３０は第２実装領域２０３−１の周囲に配置された電極２３２と接続され、カソード電極２３１は第４実装領域２０３−３及び第５実装領域２０３−４の周囲に配置された電極２３３と接続されている。電極２３２は、第２の配線領域２０５−１内に配置される細電極２３２−１を含んでいる。同様に、電極２３３は、第２の配線領域２０５−２内に配置される細電極２３３−１を含んでいる。

【0056】

緑色ＬＥＤ２３５は、金属ワイヤ２３６によって２４個ずつ直列に接続された８つのグループに分割されている。２４個ずつ８のグループに分割された緑色ＬＥＤ２３５は、細電極２３２−１及び２３３−１の間に、並列に接続されている。アノード電極２３０及びカソード電極２３１間に、２４×Ｖｆｇ（緑色ＬＥＤ２３５の順方向電圧）以上の電圧を印加することによって、全ての緑色ＬＥＤ２３５を点灯することが可能である。

【0057】

図８は、第２実装領域２０３−１〜第５実装領域２０３−４に配置された赤色ＬＥＤ２４５のための電極を説明するための図である。

【0058】

アノード電極２４０は第２実装領域２０３−１の周囲に配置された電極２４２と接続され、カソード電極２４１は第４実装領域２０３−３の周囲に配置された電極４３と接続されている。電極２４２は、第２の配線領域２０５−１内に配置される細電極２４２−１を含んでいる。同様に、電極２４３は、第２の配線領域２０５−２内に配置される細電極２４３−１を含んでいる。

【0059】

赤色ＬＥＤ２４５は、金属ワイヤ２４６によって２４個ずつ直列に接続された４つのグループに分割されている。２４個ずつ４のグループに分割された赤色ＬＥＤ２４５は、細電極２４２−１及び２４３−１の間に、並列に接続されている。アノード電極２４０及びカソード電極２４１間に、２４×Ｖｆｒ（赤色ＬＥＤの順方向電圧）以上の電圧を印加することによって、全ての赤色ＬＥＤ２４５を点灯することが可能である。

【0060】

図９は、第２実装領域２０３−１〜第５実装領域２０３−４に配置された青色ＬＥＤ２５５のための電極を説明するための図である。

【0061】

アノード電極２５０は第２実装領域２０３−１及び第３実装領域２０３−２の周囲に配置された電極２５２と接続され、カソード電極２５１は第４実装領域２０３−３の周囲に配置された電極２５３と接続されている。電極２５２は、第２の配線領域２０３−１内に配置される細電極２５２−１を含んでいる。同様に、電極２５３は、第２の配線領域２０５−２内に配置される細電極５３−１を含んでいる。

【0062】

青色ＬＥＤ２５５は、金属ワイヤ２５６によって２４個ずつ直列に接続された４つのグループに分割されている。２４個ずつ４のグループに分割された青色ＬＥＤ２５５は、細電極２５２−１及び２５３−１の間に、並列に接続されている。アノード電極２５０及びカソード電極２５１間に、２４×Ｖｆｂ（青色ＬＥＤの順方向電圧）以上の電圧を印加することによって、全ての青色ＬＥＤ２５５を点灯することが可能である。

【0063】

ＬＥＤ発光モジュール２では、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圧を供給することにより、白色光及びカラー光を個別に制御することが可能である。

【0064】

さらに、上述の様に、第１のダム材２１１は、透明であって、散乱材を含有しているため、混色性が向上する。

【0065】

図１０（ａ）は図６（ａ）に示した箇所Ｄの拡大図であり、図１０（ｂ）は図６（ａ）に示した箇所Ｅの拡大図である。

【0066】

図１０（ａ）では、図８に示した赤色ＬＥＤ２４５に関して、第２の配線領域２０５−２における、細電極２４３−１との接続状態を示している。第２の配線領域２０５−２では、屈曲された金属ワイヤ２４７によって、緑色ＬＥＤ用の細電極２３３−１及び青色ＬＥＤ用の細電極２５３−１を跨ぐようにして、赤色ＬＥＤ２４５と細電極２４３−１とが接続されている。

【0067】

また、第２の配線領域２０５−２では、金属ワイヤ２４７が撓んでしまわないように、金属バンプ２７１を、第２の配線領域２０５−２の左右の手前に配置している。金属ワイヤ２４７は、金属バンプによって高さを稼いでから、緑色ＬＥＤ用の細電極２３３−１及び青色ＬＥＤ用の細電極２５３−１を跨ぐように配置されている。

【0068】

さらに、第２の配線領域２０５−２では、緑色ＬＥＤ用の細電極２３３−１及び青色ＬＥＤ用とのショートを防止するために、緑色ＬＥＤ用の細電極２３３−１及び青色ＬＥＤ用の細電極２５３−１と金属ワイヤ２４７との間には、レジスト樹脂２７２が塗布されている。さらに、赤色ＬＥＤ２４５、金属ワイヤ２４７、金属バンプ２７１、及びレジスト樹脂２７２の上から、各素子の保護のために、保護層２７０が塗布されている。

【0069】

図１０（ａ）では、第２の配線領域２０５−２において、赤色ＬＥＤ用の金属ワイヤ２４７が、緑色ＬＥＤ用の細電極２３３−１及び青色ＬＥＤ用の細電極２５３−１を跨ぐ場合を示した。しかしながら、緑色ＬＥＤ用の金属ワイヤ及び青色ＬＥＤ用の金属ワイヤが、他色ＬＥＤ用の細電極を跨ぐ場合も同様である。

【0070】

図１０（ｂ）では、図８に示した赤色ＬＥＤ２４５に関して、第１の配線領域２０４−１における、第１実装領域２０２に配置された白色光用の青色ＬＥＤ２２５のための電極２２２を跨ぐ状況を示している。

【0071】

第２実装領域２０３−１に配置された赤色ＬＥＤ２４５及び第５実装領域２０３−４に配置された赤色ＬＥＤ２４５は、第１実装領域２０２に配置された青色ＬＥＤ２２５のための電極２２２を跨いで接続されている。このとき、金属ワイヤ２４８は、底辺を除いた略台形形状をしており、電極２２２とのショートを防止している。

【0072】

さらに、電極２２２とのショートを防止するために、電極２２２と金属ワイヤ２４８との間にはレジスト樹脂２７３が塗布されている。さらに、赤色ＬＥＤ２４５、金属ワイヤ２４８、及びレジスト樹脂２７３の上から、各素子の保護のために、保護層２７０が塗布されている。

【0073】

図１０（ｂ）では、第１の配線領域２０４−１において、赤色ＬＥＤ用の金属ワイヤ２４８が、第１実装領域２０２に配置された白色光用の青色ＬＥＤ２２５のための電極２２２を跨ぐ場合を示した。しかしながら、緑色ＬＥＤ用の金属ワイヤ及び青色ＬＥＤ用の金属ワイヤが、第１実装領域２に配置された白色光用の青色ＬＥＤ２２５のための電極２２２を跨ぐ場合も同様である。

【0074】

図１１（ａ）は本発明に係るＬＥＤ発光モジュール３の平面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＦＦ´断面図である。

【0075】

ＬＥＤ発光モジュール３は、基板３１０、各種電極、第１のダム材３１１、第２のダム材３１２、各ＬＥＤ、第１の蛍光体樹脂３１６、第２の蛍光体樹脂３１７等から構成されている。ＬＥＤ発光モジュール３においては、セラミック製の基板３１０が用いられ、その他の点はＬＥＤ発光モジュール１と同様の構成を有するので、以下では適宜その説明を省略する。

【0076】

セラミック製の基板３１０は高い放熱性を有しており、各ＬＥＤが発する熱を効率よく放熱できる。さらに、ＬＥＤ発光モジュール１の基板１１０のように、金属製基板と回路基板との２部材の構成ではなく、１部材の構成とすることができるため、製造コストを低減することが可能となる。

【0077】

図１２は、配線パターンが設けられた基板３１０の平面図である。

【0078】

基板３１０は、ガイド穴３１３が設けられた略方形の基板である。基板３１０の上面は、ガイド穴３１３を除いた部分は平坦であり、ＬＥＤ発光モジュール１における基板１１０の回路基板１１０ｂが有するような開口部は設けられていない。アノード電極３２０、３３０、カソード電極３２１、３３１、電極３２２、３２３、３３２、３３３はそれぞれ、基板３１０の上面に設けられている。

【0079】

基板３１０の中央付近には、電極３２２及び電極３３３に囲まれた円形の第１実装領域３０２が設けられている。また、第１実装領域３０２の外側には、電極３２２及び電極３３２に囲まれた第２実装領域３０３−１と、電極３２２、電極３３２及び電極３２３に囲まれた第３実装領域３０３−２とが設けられている。また、第１実装領域３０２の外側には、電極３２３及び電極３３３に囲まれた第４実装領域３０３−３と、電極３２２、電極３２３及び電極３３３に囲まれた第５実装領域３０３−４とが設けられている。

【0080】

図１３は、ＬＥＤ発光モジュール３の製造方法を説明するための図である。

【0081】

まず、図１３（ａ）に示す様に、基板３１０の上面に、アノード電極３２０、３３０、カソード電極３２１、３３１、電極３２２、３２３、３３２、３３３を配置する。

【0082】

次に、図１３（ｂ）に示す様に、基板３１０及び各電極上に、第２実装領域３０３−１〜第５実装領域３０３ー４を囲うようにして、第２のダム材３１２を配置する。さらに、図１３（ｃ）に示す様に、基板３１０及び各電極上に、第１実装領域３０２を囲うようにして、第１のダム材３１１を配置する。

【0083】

その後、第１実装領域３０２及び第２実装領域３０３−１〜第５実装領域３０３−４に、複数のＬＥＤを配置する（不図示）。そして、第１のダム材３１１の内側に、第１実装領域３０２に配置されたＬＥＤを保護するように第１蛍光体樹脂３１６を形成する（図１１（ａ））参照）。また、第１のダム材３１１と第２のダム材３１２との間に、第２実装領域３０３−１〜第５実装領域３０３−４に配置されたＬＥＤを保護するように第２蛍光体樹脂３１７を、それぞれ形成する（図１１（ａ）参照）。以上より、ＬＥＤ発光モジュール３を得る。

【0084】

図１４（ａ）は本発明に係るＬＥＤ発光モジュール４の平面図であり、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＧＧ´断面図である。

【0085】

ＬＥＤ発光モジュール４は、基板４１０、各種電極、第１のダム材４１１、第２のダム材４１２、各ＬＥＤ、蛍光体樹脂４１６等から構成されている。ＬＥＤ発光モジュール４においては、ＬＥＤ発光モジュール３と同様にセラミック製の基板４１０が用いられ、その他の点はＬＥＤ発光モジュール２と同様の構成を有するので、以下では適宜その説明を省略する。また、ＬＥＤ発光モジュール４の製造方法はＬＥＤ発光モジュール３の製造方法と同様である為、以下ではその説明を省略する。

【0086】

図１５は、配線パターンが設けられた基板４１０の平面図である。

【0087】

基板４１０は、ガイド穴４１３が設けられた略方形の基板である。基板４１０の上面は、ガイド穴４１３を除いた部分は平坦であり、ＬＥＤ発光モジュール２における基板２１０の回路基板２１０ｂが有するような開口部は設けられていない。アノード電極４２０、４３０、４４０、４５０、カソード電極３２１、３３１、３４１、３５１、電極４２２、４２３、４３２、４３３、４４２、４４３、４５２、４５３はそれぞれ、基板４１０の上面に設けられている。

【0088】

セラミック製の基板４１０は高い放熱性を有しており、各ＬＥＤが発する熱を効率よく放熱できる。さらに、ＬＥＤ発光モジュール２の基板２１０のように、金属製基板と回路基板との２部材の構成ではなく、１部材の構成とすることができるため、製造コストを低減することが可能となる。

【符号の説明】

【0089】

１、２、３、４ ＬＥＤ発光モジュール
１１０、２１０、３１０、４１０ 基板
１１１、２１１、３１１、４１１ 第１のダム材
１１２、２１２、３１２、４１２ 第２のダム材
１１６、３１６ 第１の蛍光体樹脂
１１７、３１７ 第２の蛍光体樹脂
２１６、４１６ 蛍光体樹脂
１２０、１３０、２２０、２３０、２４０、２５０、３２０、３３０、４２０、４３０、４４０、４５０ アノード電極
１２１、１３１、２２１、２３１、２４１、２５１、３２１、３３１、４２１、４３１、４４１、４５１ カソード電極
１２５、１３５、２２５、３２５、３３５、４２５ 白色光用の青色ＬＥＤ
２３５、４３５ 緑色ＬＥＤ
２４５、４４５ 赤色ＬＥＤ
２５５、４５５ 青色ＬＥＤ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】