特許 6865570 発光装置

(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】6865570

(24)【登録日】2021年4月8日

(45)【発行日】2021年4月28日

(54)【発明の名称】発光装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/48 20100101AFI20210419BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20210419BHJP

   F21V 19/00 20060101ALI20210419BHJP

   F21Y 105/12 20160101ALN20210419BHJP

   F21Y 113/13 20160101ALN20210419BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20210419BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/48

   F21S2/00 110

   F21V19/00 150

   F21V19/00 170

   F21Y105:12

   F21Y113:13

   F21Y115:10 300

【請求項の数】8

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-237892(P2016-237892)

(22)【出願日】2016年12月7日

(65)【公開番号】特開2018-93151(P2018-93151A)

(43)【公開日】2018年6月14日

【審査請求日】2019年10月9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】100119987

【弁理士】

【氏名又は名称】伊坪 公一

(74)【代理人】

【識別番号】100161089

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 良一

(72)【発明者】

【氏名】廣瀬 勝司

(72)【発明者】

【氏名】宮下 弘晃

【審査官】 嵯峨根 多美

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２３１５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４３５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０９７８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３７４００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００９７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０７０６９６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−０６７８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２２５５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０１１５９４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−０８２４６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５４４１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１９４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５１１２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１１９３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／００７０３３３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／４８

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ １９／００

Ｆ２１Ｙ １０５／１２

Ｆ２１Ｙ １１３／１３

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
前記基板の上面に形成された複数の発光部と、を有し、
前記複数の発光部のそれぞれは、互いに異なる色で発光する複数の発光領域を有し、
前記複数の発光領域のそれぞれは、前記基板上に実装された複数の発光素子および前記基板上に充填されて前記複数の発光素子を封止する封止樹脂を有し、
前記基板の上面内の基準方向に対する前記上面内の前記複数の発光領域の配置角度が発光部ごとに異なり、
前記複数の発光部のそれぞれは、前記基板上に形成され当該発光部の前記複数の発光領域にそれぞれ対応するｎ個の個別電極と、前記基板上に形成され当該発光部のすべての発光領域に共通の共通電極とを有し、
個々の発光部において、当該発光部の前記ｎ個の個別電極および前記共通電極の一部が、当該発光部の前記複数の発光領域の検査用端子として前記基板上に露出している、
ことを特徴とする発光装置。

【請求項2】

個々の発光部における前記複数の発光領域の形状は、当該発光部の中心に関して回転対称であり、
１つの発光部が有する前記複数の発光領域の個数をｎとすると、発光部同士の前記配置角度は３６０度／ｎの整数倍だけ異なる、請求項１に記載の発光装置。

【請求項3】

個々の発光部における前記複数の発光領域は互いに独立に発光可能である、請求項１または２に記載の発光装置。

【請求項4】

前記複数の発光部のそれぞれは、発光領域同士の境界となるダム材をさらに有し、
前記共通電極は、前記基板上において前記ダム材の下を通るように形成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項5】

前記複数の発光部のそれぞれは、赤色、緑色および青色に発光する３つの発光領域を有し、
前記配置角度は０度、１２０度および２４０度の３通りである、請求項２〜４のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項6】

前記複数の発光部のそれぞれは、赤色、緑色および青色に発光する３つの発光領域ならびに前記３つの発光領域とは発光波長が異なる他の１つの発光領域を有し、
前記配置角度は０度、９０度、１８０度および２７０度の４通りである、請求項２〜４のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項7】

個々の発光部において、前記基準方向に対する前記上面内での素子電極の配列方向が異なる複数の発光領域内の個々の発光素子は、当該発光部の中心を通る直線に関して線対称に配置されている、請求項５または６に記載の発光装置。

【請求項8】

個々の発光部において、前記複数の発光領域の前記複数の発光素子は、前記上面内で当該発光部の中心を通る直線に関して線対称に配置されている、請求項５または６に記載の発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

基板上にＬＥＤ（発光ダイオード）素子が実装され、蛍光体を含有する透光性の樹脂によりそのＬＥＤ素子が封止されたＣＯＢ（Chip On Board）の発光装置が知られている。こうした発光装置の中には、発光領域がダム材により複数の部分領域に区切られ、各部分領域が異なる色で発光するものがある（例えば、特許文献１〜３を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−２３５６８０号公報

【特許文献2】特開２０１１−０４９５１６号公報

【特許文献3】特開２０１１−１０８７４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

出射光量が多くなり、かつ様々な色の光を生成できるように、１つの共通基板上に複数の発光部が形成され、個々の発光部が互いに異なる色で発光する複数の発光領域に分かれた発光装置を製造することを考える。こうした発光装置では、共通基板上における発光領域の配置によっては、各発光領域を一括で発光させたときに出射光の色ムラが目立つおそれがある。

【0005】

そこで、本発明の目的は、互いに異なる色で発光する複数の発光領域を有する発光部が共通の基板上に複数個形成された発光装置において、各発光部からの光の混色性を向上させることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

基板と、基板の上面に形成された複数の発光部とを有し、複数の発光部のそれぞれは、互いに異なる色で発光する複数の発光領域を有し、複数の発光領域のそれぞれは、基板上に実装された複数の発光素子および基板上に充填されて複数の発光素子を封止する封止樹脂を有し、基板の上面内の基準方向に対する上面内の複数の発光領域の配置角度が発光部ごとに異なることを特徴とする発光装置が提供される。

【0007】

上記の発光装置では、個々の発光部における複数の発光領域の形状は、その発光部の中心に関して回転対称であり、１つの発光部が有する複数の発光領域の個数をｎとすると、発光部同士の配置角度は３６０度／ｎの整数倍だけ異なることが好ましい。

【0008】

上記の発光装置では、複数の発光部のそれぞれは、基板上に形成されその発光部の複数の発光領域にそれぞれ対応するｎ個の個別電極と、基板上に形成されその発光部のすべての発光領域に共通の共通電極とを有し、個々の発光部における複数の発光領域は互いに独立に発光可能であることが好ましい。

【0009】

上記の発光装置では、複数の発光部のそれぞれは、発光領域同士の境界となるダム材をさらに有し、共通電極は、基板上においてダム材の下を通るように形成されていることが好ましい。

【0010】

上記の発光装置では、個々の発光部において、その発光部のｎ個の個別電極および共通電極の一部が、その発光部の複数の発光領域の検査用端子として基板上に露出していることが好ましい。

【0011】

上記の発光装置では、複数の発光部のそれぞれは、赤色、緑色および青色に発光する３つの発光領域を有し、配置角度は０度、１２０度および２４０度の３通りであることが好ましい。あるいは、複数の発光部のそれぞれは、赤色、緑色および青色に発光する３つの発光領域ならびに３つの発光領域とは発光波長が異なる他の１つの発光領域を有し、配置角度は０度、９０度、１８０度および２７０度の４通りであることが好ましい。

【0012】

上記の発光装置では、個々の発光部において、基準方向に対する上面内での実装角度が異なる発光素子は、その発光部の中心を通る直線に関して線対称に配置されていることが好ましい。また、個々の発光部において、複数の発光領域の複数の発光素子は、上面内でその発光部の中心を通る直線に関して線対称に配置されていることが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、互いに異なる色で発光する複数の発光領域を有する発光部が共通の基板上に複数個形成された発光装置において、各発光部からの光の混色性を向上させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】照明装置１の正面図である。

【図2】発光装置２の上面図および側面図である。

【図3】レンズアレイ４０の上面図である。

【図4】レンズアレイ４０を除いた発光装置２の上面図である。

【図5】発光装置２における発光部２０の上面図および断面図である。

【図6】基板１０上の電極パターンを示す平面図である。

【図7】別の発光装置２ａの上面図である。

【図8】発光装置２ａにおける発光部２０ａの上面図である。

【図9】発光部２０ａにおけるＬＥＤ素子３１〜３３の配置の変形例を示す図である。

【図10】さらに別の発光装置２ｂの上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照しつつ、発光装置について説明する。ただし、本発明は図面または以下に記載される実施形態には限定されないことを理解されたい。

【0016】

図１は、照明装置１の正面図である。照明装置１は、例えば照明用の投光器として利用可能な装置であり、一例として、図１に示すように、筐体３と、その楕円形の発光面上に配置された４個の発光装置２とを有する。照明装置１の発光面および発光装置２は、図示した楕円形に限らず、矩形などの他の形状であってもよく、発光装置２の個数も４個以外であってもよい。また、照明装置１は、図示した発光面とは反対側である裏面側に、発光装置２で発生した熱の放出を促進させるためのヒートシンク（例えば放熱フィンなど）を有する。図示しないが、発光装置２とヒートシンクの間には、適当なスペーサを配置してもよい。

【0017】

図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、それぞれ、発光装置２の上面図および側面図である。発光装置２は、基板１０と、基板１０の上面に形成された複数の発光部２０と、複数の発光部２０の上に配置されたレンズアレイ４０とを有する。後述するように、レンズアレイ４０は８個のレンズを有し、符号４１はこのレンズを示している。

【0018】

基板１０は、例えば、セラミックスで構成された絶縁基板であり、長軸、短軸の長さがそれぞれ２０ｃｍ程度、１０ｃｍ程度の楕円の形状を有する。基板１０は、図１に示した発光装置２の筐体３に固定されている。

【0019】

発光部２０は、共通の基板である基板１０上に間隔を空けて複数形成され、それぞれが独立し、楕円形の基板１０の外周に沿って均等に配置されている。後述するように、個々の発光部２０は複数のＬＥＤ素子を有し、各発光部２０が１つの素子グループを形成している。図示した例では発光装置２は８個の発光部２０を有するが、発光装置内の発光部２０の個数は特に限定されず、それらの配置も図示したものとは異なっていてもよい。

【0020】

図３は、レンズアレイ４０の上面図である。レンズアレイ４０は、複数のレンズ４１が一体に形成されたレンズの集合体であり、図示した例では、発光装置２内の発光部２０の個数と同じ８個のレンズ４１を有する。レンズアレイ４０の端部は、図１に示した発光装置２の筐体３に固定されている。図２（Ｂ）に示すように、各レンズ４１の光軸Ｚは、基板１０の法線方向に一致している。各レンズ４１は、各発光部２０に対応して基板１０上の発光部２０と同じ配置で設けられており、例えば同じ形状および大きさを有する。各レンズ４１は、対応する発光部２０からの出射光を集光して、基板１０から充分に離れた位置で複数の発光部２０からの出射光が重なって照射されるように設計されている。

【0021】

図４は、レンズアレイ４０を除いた発光装置２の上面図である。図４では、便宜的に、図の中央上側に配置された発光部２０を「発光部２０_１」として、そこから時計回りに、各発光部２０を「発光部２０_２〜２０_８」と示している。なお、符号１６で示す小さな円は、基板１０を筐体３に固定するためのねじ穴であり、符号１７で示す四角は、基板１０の貫通孔である。

【0022】

また、図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、それぞれ、発光部２０の上面図および断面図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＶＢ−ＶＢ線に沿った発光部２０の切断面を示す。発光装置２における８個の発光部２０はいずれも同一の構成を有し、図５（Ａ）および図５（Ｂ）では、それらのうちの１個を拡大して示している。各発光部２０は、互いに異なる色で発光する４つの発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａ（図４を参照）を有し、これらの発光領域の構成要素として、ダム材２２と、封止樹脂２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ，２３Ａと、ＬＥＤ素子３１〜３４とを有する。

【0023】

図４および図５（Ａ）に示すように、ダム材２２により分割され、封止樹脂２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ，２３Ａにより覆われた４つの領域が、発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａにそれぞれ相当する。発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａは、いずれも中心角が９０度の扇形であり、これらの扇形により１つの円形の発光領域が構成される。発光領域２１Ｒは赤色（Ｒ）に、発光領域２１Ｇは緑色（Ｇ）に、発光領域２１Ｂは青色（Ｂ）に、発光領域２１Ａはアンバー色（Ａ）にそれぞれ発光する。以下で説明するように、基板１０には、これらの発光領域にそれぞれ対応する電極が別々に設けられており、各発光部２０の４つの発光領域は互いに独立に発光可能である。このため、発光装置２では、１色ごとの発光も可能であり、４色すべてを発光させれば白色光が得られる。また、各発光領域に流れる電流を調整することにより、全体の発光色の調整も可能である。

【0024】

ダム材２２は、発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａの境界となり、封止樹脂２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ，２３Ａの流出しを防止するための枠体である。ダム材２２は、例えば白色の樹脂で構成され、基板１０の上面に固定されている。ダム材２２は、発光部２０の外周側の境界となる円環部分と、その円の中心を通りその円を４等分する２本の直線部分とを有し、基板１０上に実装されたＬＥＤ素子３１〜３４を取り囲んでいる。２本の直線部分の長さは、いずれも円の直径と同じである。ダム材２２は、例えば、その表面に反射性のコーティングが施されることにより、ＬＥＤ素子３１〜３４から側方に出射された光を、発光部２０の上方（ＬＥＤ素子３１〜３４から見て基板１０とは反対側）に向けて反射させる。なお、図５（Ａ）では、ダム材２２が透明であるとして図示している。

【0025】

ＬＥＤ素子３１〜３４は、発光素子の一例であり、例えば、窒化ガリウム系化合物半導体などで構成された、発光波長帯域が４５０〜４６０ｎｍ程度の青色光を出射する青色ＬＥＤである。ＬＥＤ素子３１〜３４は、それぞれ、発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａに対応する基板１０上の領域に、発光面を基板１０とは反対側に向けて実装されている。図示した例では、発光領域２１Ｒに２０個のＬＥＤ素子３１が、発光領域２１Ｇに２０個のＬＥＤ素子３２が、発光領域２１Ｂに２０個のＬＥＤ素子３３が、発光領域２１Ａに２０個のＬＥＤ素子３４が、それぞれ実装されている。ＬＥＤ素子３１〜３４の下面は、例えば透明な絶縁性の接着剤などにより、基板１０の上面に固定されている。

【0026】

ＬＥＤ素子３１〜３４は上面に一対の素子電極を有し、図５（Ｂ）に示すように、隣接するＬＥＤ素子３１〜３４の素子電極は、ボンディングワイヤ３５（以下、単にワイヤ３５という）により相互に電気的に接続されている。ＬＥＤ素子３１〜３４は、各発光部２０において１列（２０段）に直列接続されている。ただし、各発光部２０におけるＬＥＤ素子３１〜３４はそれぞれ直並列接続されていてもよい。例えば、各発光部２０におけるＬＥＤ素子３１〜３４は、５個ずつ直列に接続され、その４組がさらに基板１０上の配線パターンに並列に接続されていてもよい。これにより、各ＬＥＤ素子３１〜３４にはワイヤ３５を介して電流が供給される。なお、図５（Ａ）では、簡単のため、ワイヤ３５の図示を省略している。

【0027】

各発光部２０におけるＬＥＤ素子３１〜３４の個数は特に限定されず、高い光量を得るために、各発光部２０はより多数のＬＥＤ素子３１〜３４を有してもよい。また、１つの発光部２０に含まれるＬＥＤ素子３１〜３４の個数は、すべての発光部２０で同じでもよいし、発光部２０ごとに異なっていてもよい。各発光部２０におけるＬＥＤ素子３１〜３４の直列数および並列数も、すべての発光部２０および発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａで同じでもよいし、発光部または発光領域ごとに異なっていてもよい。

【0028】

図５（Ａ）では、ＬＥＤ素子３１〜３４を白色の四角と黒色の四角で示している。同じ色の四角で示されたＬＥＤ素子３１〜３４は、そのＬＥＤ素子の素子電極の配列方向がすべて同じである。一方、白色の四角で示されたＬＥＤ素子３１〜３４と、黒色の四角で示されたＬＥＤ素子３１〜３４とは、そのＬＥＤ素子の素子電極の配列方向が９０度ずれている。すなわち、白色の四角で示されたＬＥＤ素子３１〜３４は、黒色の四角で示されたＬＥＤ素子３１〜３４に対して、基板１０上で９０度回転して実装されている。図５（Ａ）では、白色の四角と黒色の四角の分布は、発光部２０の中心を通る図中縦方向の直線Ｙに関して線対称である。言い換えると、各発光部２０において、基板１０上の基準方向（例えば、楕円の長軸方向または短軸方向など）に対する基板１０の上面内での実装角度が異なるＬＥＤ素子３１〜３４は、直線Ｙに関して線対称に分布している。

【0029】

また、図５（Ａ）に示すように、各発光部２０のＬＥＤ素子３１〜３４は、ダム材２２の直線部分の中央を通る２直線、すなわち、発光部２０の中心を通り基板１０の上面内で互いに直交する２直線Ｘ，Ｙに関して線対称に配置されている。さらに、発光部２０では、ＬＥＤ素子３１〜３４の配置は、その発光部２０の中心に関して９０度回転対称でもある。このように、各発光部２０のＬＥＤ素子３１〜３４の配置および実装角度の分布が対称性を有することにより、発光装置２の製造時におけるＬＥＤ素子３１〜３４の実装工程が容易になる。

【0030】

封止樹脂２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ，２３Ａは、それぞれ、基板１０上でダム材２２により囲まれる領域に充填されて、対応する発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１ＡにおけるＬＥＤ素子３１〜３４とワイヤ３５の全体を一体に被覆し保護（封止）する。封止樹脂２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ，２３Ａとしては、例えば、エポキシ樹脂またはシリコーン樹脂などの無色かつ透明な樹脂を、特に２５０℃程度の耐熱性がある樹脂を使用するとよい。

【0031】

封止樹脂２３Ｒは、例えば、ＬＥＤ素子３１からの青色光を吸収して赤色に発光するＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋などの赤色蛍光体を含有する。これにより、発光領域２１Ｒは、例えば６２０〜７５０ｎｍの波長域の赤色光を出射する。封止樹脂２３Ｇは、例えば、ＬＥＤ素子３２からの青色光を吸収して緑色に発光する（ＢａＳｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋などの緑色蛍光体を含有する。これにより、発光領域２１Ｇは、例えば５００〜５７０ｎｍの波長域の緑色光を出射する。

【0032】

封止樹脂２３Ｂは、青色に発光する発光領域２１Ｇの封止樹脂である。ＬＥＤ素子３３が青色ＬＥＤであることから、封止樹脂２３Ｂは蛍光体を含有しない透明樹脂であってもよい。発光領域２１Ｂは、例えば４５０〜４９０ｎｍの波長域の青色光を出射する。

【0033】

封止樹脂２３Ａは、アンバー色に発光する発光領域２１Ａの封止樹脂である。アンバー色の波長域は黄色の長波長領域と黄赤の短波長領域に跨っているため、封止樹脂２３Ａは、例えば黄色蛍光体と赤色蛍光体を含有する。黄色蛍光体は、例えば、ＬＥＤ素子３４からの青色光を吸収して黄色に発光するＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）などの蛍光体である。これにより、発光領域２１Ａは、例えば５８０〜６００ｎｍの波長域のアンバー色の光を出射する。なお、封止樹脂２３Ａは、黄色蛍光体と赤色蛍光体に替えて、アンバー色の１種類の蛍光体か、緑色蛍光体と赤色蛍光体の２種類を含有してもよい。上記した３通りのいずれでも、アンバー発光を実現することができる。

【0034】

なお、１つの封止樹脂が複数種類の蛍光体を含有してもよいし、発光部２０ごとに封止樹脂２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ，２３Ａが異なる種類の蛍光体を含有してもよい。

【0035】

図６は、基板１０上の電極パターンを示す平面図である。各発光部２０は、４個の個別電極１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ，１１Ａと、共通電極１２とを有し、これらは基板１０の上面に形成されている。

【0036】

個別電極１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ，１１Ａは、発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａにそれぞれ対応して設けられている。個別電極１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ，１１Ａは、各発光部２０における発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａにそれぞれ対応するダム材２２の円弧部分の下から、基板１０の中央における矩形の貫通孔１７の付近に引き出されている。一方、共通電極１２は、発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａに共通である。共通電極１２は、各発光部２０におけるダム材２２の直線部分の下を十字に延び、そこから基板１０の中央における貫通孔１７の付近に引き出されている。

【0037】

個別電極１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ，１１Ａはアノード電極に、共通電極１２はカソード電極にそれぞれ相当する。基板１０の貫通孔１７の部分を外部電源に接続することにより、各発光部２０のＬＥＤ素子３１〜３４に電流が供給されて、各発光部２０の発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａが発光する。

【0038】

発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａを互いに独立に発光可能にするためには最大８系統の電極が必要であるが、発光部および発光領域の個数が多くなると、必要な電極を基板１０の片面にすべて配線することは難しくなる。このため、発光装置２では、４つの発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａのカソード電極を１つの共通電極１２にまとめる（カソードコモンにする）ことにより、電極数を５系統に減らしている。

【0039】

なお、図４と図６を比べると分かるように、個別電極１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ，１１Ａと共通電極１２は、各発光部２０の周囲における一部を除いて、レジスト１３により被覆され、隠れている。各発光部２０の周囲では、個別電極１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ，１１Ａと共通電極１２は、それぞれ、検査用端子１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ，１４Ａ，１５として、基板１０上に露出している。検査用端子１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ，１４Ａ，１５は、発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａの動作（点灯）を確認するためのものである。発光装置２では、短絡用素子を実装しない状態で、検査用端子１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ，１４Ａと検査用端子１５との間に電源を接続することにより、１つの発光部２０の１つの発光領域だけを点灯させることも可能である。

【0040】

次に、図４を参照して、各発光部２０の発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａの配置について説明する。

【0041】

図４に示すように、各発光部２０における発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａの形状は、いずれも中心角が９０度の同じ扇形であり、その発光部２０の中心に関して回転対称である。発光装置２では、発光部２０ごとに、基板１０の上面内の基準方向（例えば、楕円の長軸方向または短軸方向など）に対する発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａの配置角度が異なる。言い換えると、図４における上側中央の発光部２０_１に対して、その右隣の発光部２０_２では、発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａが時計回りに９０度回転している。また、発光部２０_２に対して、図の右端の発光部２０_３では、発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａが時計回りに９０度回転している。これは発光部２０_３〜２０_８についても同様であり、発光装置２では、基板１０の上面内における各発光部２０の発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａの配置角度が９０度ずつ異なる。

【0042】

各発光部２０の発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａの配置角度は、発光部２０_１を基準にすると、０度、９０度、１８０度および２７０度の４通りである。発光装置２では１つの発光部２０が４つの発光領域を有するため、発光部２０同士の発光領域の配置角度は、「３６０度／４＝９０度」の整数倍だけ異なる。このため、発光部２０_１と発光部２０_５、発光部２０_２と発光部２０_６、発光部２０_３と発光部２０_７、および発光部２０_４と発光部２０_８は、発光領域の配置角度が同じである。隣接する発光部２０同士の発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａが互いに９０度回転対称であることにより、発光装置２では、基準方向に対するすべての発光部２０の発光領域の配置を同じにした場合と比べて、各発光領域を一括で発光させたときの混色性が改善される。

【0043】

上記の通り、基板１０の上面内の基準方向に対する各発光領域の配置角度は、必ずしもすべての発光部について互いに異なっていなくてもよく、一部の発光部の配置角度は同じであってもよい。また、発光部２０同士の配置角度の差を９０度よりも小さくして、すべての発光部について配置角度を互いに異ならせてもよい。

【0044】

図７は、別の発光装置２ａの上面図である。また、図８は、発光装置２ａにおける発光部２０ａの上面図である。発光装置２ａは、１つの発光部２０ａにおける発光領域の個数が発光装置２の場合よりも１つ少ない３個である点が発光装置２と異なるが、その他の点では発光装置２と同じ構成を有する。このため、以下では、発光装置２ａについて、発光装置２とは異なる点を中心に説明し、発光装置２と重複する説明は省略する。なお、図７でも、レンズアレイ４０の図示を省略している。

【0045】

図７および図８に示すように、発光装置２ａでは、ダム材２２ａにより分割され、封止樹脂２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂにより覆われた３つの領域が、発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂにそれぞれ相当する。発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、いずれも中心角が１２０度の扇形であり、これらの扇形により１つの円形の発光領域が構成される。発光領域２１Ｒは赤色（Ｒ）に、発光領域２１Ｇは緑色（Ｇ）に、発光領域２１Ｂは青色（Ｂ）にそれぞれ発光する。発光装置２ａでも、基板１０には、発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂにそれぞれ対応する３個の個別電極１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂと、これらの発光領域に共通の１個の共通電極１２とが設けられており、各発光部２０の３つの発光領域は互いに独立に発光可能である。発光装置２ａでは、発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂのすべてを発光させれば白色光が得られる。

【0046】

ダム材２２ａは、発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの境界となる枠体であり、発光部２０ａの外周側の境界となる円環部分と、その円の中心を通りその円を３等分する３本の直線部分とを有する。３本の直線部分の長さは、いずれも円の半径と同じである。なお、図８では、ダム材２２ａが透明であるとして図示している。

【0047】

ＬＥＤ素子３１〜３３は、例えば発光装置２のものと同じ青色ＬＥＤであり、それぞれ、発光部２０においてダム材２２ａにより３分割され、発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂに対応する基板１０上の領域に実装されている。図示した例では、発光領域２１Ｒに３０個のＬＥＤ素子３１が、発光領域２１Ｇに３０個のＬＥＤ素子３２が、発光領域２１Ｂに３０個のＬＥＤ素子３３が、それぞれ実装されている。ＬＥＤ素子３１〜３３は、各発光部２０ａにおいてそれぞれ直並列接続されており、例えば、１５個ずつ直列に接続され、その２組がさらに基板１０上の配線パターンに並列に接続されている。すなわち、１５段の直列接続回路が２つ並列接続されている。なお、図８では、簡単のため、ＬＥＤ素子３１〜３３同士を接続するワイヤの図示を省略している。

【0048】

図８では、図５（Ａ）と同様に、ＬＥＤ素子の素子電極の配列方向が同じＬＥＤ素子３１〜３３を同じ色の四角で示している。白色の四角で示されたＬＥＤ素子３１〜３３は、黒色の四角で示されたＬＥＤ素子３１〜３３に対して、基板１０上で９０度回転して実装されており、素子電極の配列方向が９０度ずれている。各発光部２０ａでは、基板１０上のある基準方向に対する基板１０の上面内での実装角度が異なるＬＥＤ素子３１〜３３は、その発光部２０ａの中心を通る図８の直線Ｙに関して線対称に分布している。また、図８に示すように、各発光部２０ａのＬＥＤ素子３１〜３３は、直線Ｙに関して線対称に配置されている。

【0049】

図９は、発光部２０ａにおけるＬＥＤ素子３１〜３３の配置の変形例を示す図である。発光装置２ａの発光部２０ａは、図９に示す発光部２０ａ’のようにＬＥＤ素子３１〜３３が配置されたものであってもよい。発光部２０ａ’では、発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１ＢにおけるＬＥＤ素子３１〜３３の配置は、それぞれ、発光部２０ａ’の中心に関して１２０度回転対称の関係にある。また、発光部２０ａ’では、ＬＥＤ素子３１〜３３の実装角度の分布も、発光部２０ａ’の中心に関して１２０度回転対称の関係にある。

【0050】

発光装置２ａでも、個別電極１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂは、各発光部２０ａにおける発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂにそれぞれ対応するダム材２２ａの円弧部分の下から、基板１０の中央における矩形の貫通孔１７の付近に引き出されている。一方、共通電極１２は、各発光部２０ａにおけるダム材２２ａの直線部分の下をＹ字状に延び、そこから基板１０の中央における貫通孔１７の付近に引き出されている。発光装置２ａでは、３つの発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂのカソード電極を１つの共通電極１２にまとめることにより、電極数を４系統に減らしている。また、図７に示すように、発光装置２ａでも、各発光部２０ａの周囲では、個別電極１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂと共通電極１２の一部は、それぞれ、発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの動作（点灯）を確認するため検査用端子１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ，１５として、基板１０上に露出している。

【0051】

図７に示すように、各発光部２０ａにおける発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの形状は、いずれも中心角が１２０度の同じ扇形であり、その発光部２０ａの中心に関して回転対称である。発光装置２ａでも、発光装置２と同様に、基板１０の上面内のある基準方向に対する各発光部２０ａの発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの配置角度が１２０度ずつ異なる。各発光部２０ａの発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの配置角度は、０度、１２０度および２４０度の３通りである。発光装置２ａでは１つの発光部２０が３つの発光領域を有するため、発光部２０ａ同士の発光領域の配置角度は、「３６０度／３＝１２０度」の整数倍だけ異なる。このため、８個の発光部２０ａのうちの一部は、発光領域の配置角度が同じである。発光装置２ａでも、基準方向に対するすべての発光部２０ａの発光領域の配置を同じにした場合と比べて、各発光領域を一括で発光させたときの混色性が改善される。

【0052】

図１０は、さらに別の発光装置２ｂの上面図である。発光装置２ｂは、１つの発光部２０ｂにおける発光領域の個数が発光装置２，２ａの場合よりも少ない２個である点が発光装置２，２ａと異なるが、その他の点では発光装置２，２ａと同じ構成を有する。このため、以下では、発光装置２ｂについて、発光装置２，２ａとは異なる点を中心に説明し、発光装置２，２ａと重複する説明は省略する。なお、図１０でも、レンズアレイ４０の図示を省略している。

【0053】

図１０に示すように、発光装置２ｂでは、ダム材２２ｂにより分割され、封止樹脂２３Ｗ，２３Ｃにより覆われた２つの領域が、発光領域２１Ｗ，２１Ｃにそれぞれ相当する。発光領域２１Ｗ，２１Ｃは、いずれも中心角が１８０度の扇形（半円形）であり、これらの扇形により１つの円形の発光領域が構成される。発光領域２１Ｗは暖色（色温度３５００Ｋ）に、発光領域２１Ｃは寒色（色温度６５００Ｋ）にそれぞれ発光する。発光装置２ｂでも、基板１０には、発光領域２１Ｗ，２１Ｃにそれぞれ対応する２個の個別電極１１Ｗ，１１Ｃと、これらの発光領域に共通の１個の共通電極１２とが設けられている。各発光部２０ｂの周囲では、個別電極１１Ｗ，１１Ｃと共通電極１２の一部は、それぞれ検査用端子１４Ｗ，１４Ｃ，１５として、基板１０上に露出している。発光装置２ｂでは、各発光部２０ｂの２つの発光領域は互いに独立に発光可能であり、これらの両方を発光させれば白色の色温度を調整することができる。

【0054】

ダム材２２ｂは、発光領域２１Ｗ，２１Ｃの境界となる枠体であり、発光部２０ｂの外周側の境界となる円環部分と、その円の中心を通りその円を２等分する１本の直線部分とを有する。直線部分の長さは、円の直径と同じである。

【0055】

封止樹脂２３Ｗ，２３Ｃは、それぞれ、基板１０上でダム材２２ｂにより囲まれる領域に充填されて、対応する発光領域２１Ｗ，２１ＣにおけるＬＥＤ素子とそれらを接続するワイヤの全体を一体に被覆し保護（封止）する。封止樹脂２３Ｗ，２１Ｃは、比率が調整された緑色蛍光体および赤色蛍光体を含有する。

【0056】

図１０に示すように、発光装置２ｂでも、発光装置２，２ａと同様に、基板１０の上面内のある基準方向に対する各発光部２０ｂの発光領域２１Ｗ，２１Ｃの配置角度が１８０度ずつ異なる。各発光部２０ｂの発光領域２１Ｗ，２１Ｃの配置角度は、０度および１８０度の２通りである。発光装置２ｂでは１つの発光部２０が２つの発光領域を有するため、発光部２０ｂ同士の発光領域の配置角度は、「３６０度／２＝１８０度」の整数倍だけ異なる。発光装置２ｂでも、基準方向に対するすべての発光部２０ｂの発光領域の配置を同じにした場合と比べて、各発光領域を一括で発光させたときの混色性が改善される。

【0057】

なお、アンバーの発光領域２１Ａは、黄色などの他の色の発光領域に替えてもよい。また、例えば、１つの発光部に、ＲＧＢなどの可視光の発光部に加えて、赤外線などの可視光以外の光を出射する発光領域を設けてもよい。また、例えば、１つの発光部に、ＲＧＢの３つの発光領域に加えて、イエロー（Ｙ），マゼンダ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）の光をそれぞれ出射する３つの発光領域を設けて、発光部１つ当たりの発光領域の個数を６個にしてもよい。これらの場合でも、発光部ごとの発光領域と同じ個数（ｎ個）の個別電極と、１つの共通電極とを基板上に設けて、電極を（ｎ＋１）系統にすることが可能である。また、これらの場合でも、発光部間で基板１０の上面内の基準方向に対する発光領域の配置角度を異ならせることにより、その基準方向に対するすべての発光部の発光領域の配置を同じにした場合と比べて、各発光領域を一括で発光させたときの混色性が改善される。

【0058】

なお、発光部２０，２０ａ，２０ｂでは、すべての発光領域が同じ形状かつ同じ面積を有しているが、発光部内の発光領域ごとに形状および面積は互いに異なっていてもよい。例えば、発光部２０における４つの発光領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａの外周側に、それらに隣接する円環状の発光領域をさらに設けてもよい。この場合、その円環状の発光領域を、ダム材によりさらにＲＧＢＡの４つの発光領域に区分けしてもよい。

【0059】

また、基板１０は、楕円形状のものに限らず、矩形であってもよい。矩形の基板を用いる場合には、例えばその基板の一辺の方向を基準方向として、発光部間でその基準方向に対する発光領域の配置角度を異ならせればよい。

【0060】

なお、基板１０は、金属基板の上に絶縁性の回路基板を貼り合わせて構成してもよい。この場合、回路基板上で、各発光部２０，２０ａ，２０ｂに相当する部分に開口部を設けて、ＬＥＤ素子３１〜３４を金属基板の上面に直接実装することが好ましい。金属基板を耐熱性および放熱性に優れたアルミニウムまたは銅などで構成すれば、金属基板は発光部２０，２０ａ，２０ｂで発生した熱を放熱させる放熱基板として機能する。

【0061】

また、発光装置２，２ａ，２ｂでは、製造を容易にし、かつ信頼性を向上させるために、ＬＥＤ素子３１〜３４としてすべて同じ発光波長の素子を使用し、各封止樹脂に異なる種類の蛍光体を分散混入させることにより、発光部ごとに異なる色を得ている。ただし、ＬＥＤ素子３１〜３４として、発光波長が互いに異なる素子を使用してもよい。例えば、ＬＥＤ素子３１は赤色光を発する赤色ＬＥＤであってもよく、この場合、封止樹脂２３Ｒは赤色蛍光体を含有しなくてもよい。また、ＬＥＤ素子３２は緑色光を発する緑色ＬＥＤであってもよく、この場合、封止樹脂２３Ｇは緑色蛍光体を含有しなくてもよい。また、ＬＥＤ素子３３は、紫外ＬＥＤ素子などの青色光以外の光を発する素子であってもよく、この場合、封止樹脂２３Ｂは、ＬＥＤ素子３３からの光を吸収して青色に発光するＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋などの蛍光体を含有してもよい。

【0062】

また、ＬＥＤ素子３１〜３４は、青色ＬＥＤに限らず、例えば紫色ＬＥＤまたは近紫外ＬＥＤであってもよく、その発光波長帯域は、紫外域を含む２００〜４６０ｎｍ程度の範囲内であってもよい。また、例えば、ある発光部２０のＬＥＤ素子３１〜３４は青色ＬＥＤであり、他の発光部２０のＬＥＤ素子３１〜３４は緑色ＬＥＤであるというように、発光部２０ごとにＬＥＤ素子３１〜３４の発光波長帯域が異なっていてもよい。

【符号の説明】

【0063】

１ 照明装置
２，２ａ，２ｂ 発光装置
１０ 基板
１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ，１１Ａ，１１Ｗ，１１Ｃ 個別電極
１２ 共通電極
２０，２０ａ，２０ａ’，２０ｂ 発光部
２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ，２１Ａ，２１Ｗ，２１Ｃ 発光領域
２２，２２ａ，２２ｂ ダム材
２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ，２３Ａ，２３Ｗ，２３Ｃ 封止樹脂
３１，３２，３３，３４ ＬＥＤ素子
４０ レンズアレイ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】