説明

LEDモジュール

【課題】 より好ましい色温度の光を供給可能なLEDモジュールを提供する。
【解決手段】 LEDモジュールA1は、第1のLEDチップ21と、第1のLEDチップ21を覆う第1の蛍光樹脂41と、第1の蛍光樹脂41を支持するケース1と、を備えており、第1の蛍光樹脂41は第1のLEDチップ21からの光を励起光として第1の蛍光を発し、第1のLEDチップ21からの光と第1の蛍光とを混色させることによって第1の色温度の光を出射する。LEDモジュールA1は、さらに、第2のLEDチップ21と、第2のLEDチップ21を覆う第2の蛍光樹脂42と、を備えており、第2の蛍光樹脂42は第2のLEDチップ21からの光を励起光として第2の蛍光を発し、第2のLEDチップ21からの光と上記第2の蛍光とを混色させることによって、上記第1の色温度と異なる第2の色温度の光を出射する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光源としてLEDチップを備えるLEDモジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、照明装置の光源としてLEDモジュールが採用されるようになってきている。人が居る部屋を照明するものとして、自然光に近い色の光を出射するLEDモジュールが好まれる傾向がある。このため、白色光を出射するように構成されたLEDモジュールが考案されている(たとえば、特許文献1参照)。
【0003】
図27には、白色光を出射する、従来のLEDモジュールの一例を示している。同図に示されたLEDモジュール90は、ガラスエポキシ樹脂からなる基板91にLEDチップ92が搭載された構造とされている。基板91にはケース93が取り付けられている。ケース93にはLEDチップ92を露出させる開口部931が形成されている。LEDモジュール90は、開口部931を充填するに蛍光樹脂94を備えている。さらに、ケース93には、蛍光樹脂94を覆うレンズ部材95が取り付けられている。
【0004】
LEDチップ92は、たとえば青色光を出射するように構成されている。蛍光樹脂94は、LEDチップ92が出射する青色光を吸収することにより黄色光を発する。LEDモジュール90では、青色光と黄色光とを混色させることにより、白色光を出射している。
【0005】
LEDモジュール90から出射される白色光の色温度はLEDチップ92と蛍光樹脂94とによって決まる。色温度は、光に含まれる青紫光と赤色光の相対的な強さを示す指標である。色温度が高い光ほど青紫光が多く含まれ、逆に低い光ほど赤色光が多く含まれる。蛍光樹脂94の成分を変えることにより、白色光の色温度を変化させることができる。消費者の嗜好に合う色温度の光が得られる蛍光樹脂94の供給が求められている。
【0006】
一方で、LEDモジュール90の製造コストを低下させるため、蛍光樹脂94を大量生産する必要がある。このため、実際に製造可能な蛍光樹脂94の種類は材料の価格や確保できる量によって制限されることになる。消費者の嗜好に合う色温度の光が得られる蛍光樹脂が生産しやすいものとは限らないという事情が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2008−251696号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、より好ましい色温度の光を供給可能なLEDモジュールを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明によって提供されるLEDモジュールは、第1のLEDチップと、上記第1のLEDチップを覆う第1の蛍光樹脂と、上記第1の蛍光樹脂を支持するケースと、を備えており、上記第1の蛍光樹脂は上記第1のLEDチップからの光を励起光として第1の蛍光を発し、上記第1のLEDチップからの光と上記第1の蛍光とを混色させることによって第1の色温度の光を出射するLEDモジュールであって、第2のLEDチップと、上記第2のLEDチップを覆う第2の蛍光樹脂と、を備えており、上記第2の蛍光樹脂は上記第2のLEDチップからの光を励起光として第2の蛍光を発し、上記第2のLEDチップからの光と上記第2の蛍光とを混色させることによって、上記第1の色温度と異なる第2の色温度の光を出射することを特徴とする。
【0010】
このような構成によれば、上記第1の色温度の光と、上記第2の色温度の光とを同時に出射することにより、上記第1の色温度と上記第2の色温度との間の色温度の光を提供することができる。このため、本発明に基づくLEDモジュールによれば、従来の単一の色温度の光しか出射できないLEDモジュールでは供給することが困難な色温度の光の供給を、複数の色温度の光を混ぜることによって図ることが可能である。従って、本発明によれば、従来の手法では供給しにくかった、より好ましい色温度の光の供給を図ることができる。
【0011】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記ケースには、上記第1のLEDチップを露出させる第1の開口部と、上記第2のLEDチップを露出させる第2の開口部とが形成されており、上記第1の蛍光樹脂は、上記第1の開口部を充填しており、上記第2の蛍光樹脂は、上記第2の開口部を充填している。
【0012】
本発明のより好ましい実施の形態においては、上記ケースは、互いに反対側を向く主面および底面を有する板状部と、上記第1の開口部および上記第2の開口部が形成された枠状部とを備えており、上記第1のLEDチップおよび上記第2のLEDチップは上記主面側に設置され、上記枠状部は、上記第1の開口部および上記第2の開口部が上記主面を露出させるように配置されている。
【0013】
本発明のより好ましい実施の形態においては、上記枠状部は、外枠と、上記外枠の内側に設置される仕切り部とを備えており、上記仕切り部は、第1の方向において、上記第1の開口部と上記第2の開口部とによって挟まれている。
【0014】
本発明のより好ましい実施の形態においては、上記外枠は、上記仕切り部よりも上記第1の方向における一方側に位置する第1の内向きの側面と、上記仕切り部よりも上記第1の方向における他方側に位置する第2の内向きの側面と、を有しており、上記仕切り部は、第1の側面と、上記第1の側面よりも上記第1の方向における他方側に位置する第2の側面と、を有しており、上記第1の開口部は上記第1の内向きの側面と、上記第1の側面とによって規定され、上記第2の開口部は、上記第2の内向きの側面と、上記第2の側面とによって規定されている。
【0015】
好ましくは、上記第1の内向きの側面は、上記主面と垂直な方向において上記主面から遠ざかるほど、上記主面が含む方向おいて上記第1のLEDチップから遠ざかるように傾斜しており、上記第2の内向きの側面は、上記主面と垂直な方向において上記主面から遠ざかるほど、上記主面が含む方向において上記第2のLEDチップから遠ざかるように傾斜している。
【0016】
より好ましくは、上記第1の側面は、上記第1の方向における一方側ほど、上記主面と垂直な方向において上記主面に近づくように傾斜しており、上記第2の側面は、上記第1の方向における他方側ほど、上記主面と垂直な方向において上記主面に近づくように傾斜している。
【0017】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1のLEDチップおよび上記第2のLEDチップは、それぞれ、第1の電極および第2の電極を備えており、上記ケースは、上記第1のLEDチップの上記第1の電極と導通する第1の実装電極と、上記第1のLEDチップの上記第2の電極と導通する第2の実装電極と、上記第2のLEDチップの上記第1の電極と導通する第3の実装電極と、を備えており、上記第1の実装電極、上記第2の実装電極、および、上記第3の実装電極は互いに離間している。
【0018】
本発明のより好ましい実施の形態においては、上記第2のLEDチップの上記第2の電極は、上記第2の実装電極と導通している。
【0019】
好ましくは、上記第1の実装電極、上記第2の実装電極、および、上記第3の実装電極は上記底面に設置されている。
【0020】
好ましくは、上記第2の実装電極は、上記第1の方向において、上記第1の実装電極と上記第3の実装電極とによって挟まれている。
【0021】
好ましくは、上記第1の実装電極は、上記第1の方向において、上記第2実装電極よりも一方側に位置しており、上記第3の実装電極は、上記第1の方向において、上記第2の実装端子よりも他方側に位置しており、上記第1のLEDチップの上記第2の電極は、上記第1のLEDチップの上記第1の電極よりも上記第1の方向において他方側に位置しており、上記第2のLEDチップの上記第2の電極は、上記第2のLEDチップの上記第1の電極よりも上記第1の方向において一方側に位置している。
【0022】
好ましい例においては、上記ケースは、上記主面に設置され、かつ、上記第1の蛍光樹脂によって覆われた第1のボンディングパッドと、上記主面に設置され、かつ、上記第2の蛍光樹脂によって覆われた第2のボンディングパッドと、を備えており、上記第1のボンディングパッドは、上記第1のLEDチップよりも上記第1の方向における一方側に位置しており、かつ、上記第1の実装電極と導通しており、上記第2のボンディングパッドは、上記第2のLEDチップよりも上記第1の方向における他方側に位置しており、かつ、上記第3の実装電極と導通しており、上記第1のLEDチップの上記第1の電極と上記第1のボンディングパッドとを導通させる第1のワイヤと、上記第2のLEDチップの上記第1の電極と上記第2のボンディングパッドとを導通させる第2のワイヤと、を備えている。
【0023】
本発明の好ましい実施の形態の一例においては、上記第1の実装電極と導通する第1の電極と、上記第2の実装電極と導通する第2の電極と、を有しており、かつ、上記第1の蛍光樹脂に覆われた追加の第1のLEDチップを備えており、上記追加の第1のLEDチップは、上記第1の方向において上記第1のLEDチップと異なる位置に設置され、かつ、上記第1の方向と直交する第2の方向においても上記第1のLEDチップと異なる位置に設置されている。
【0024】
上述の本発明の好ましい実施の形態の一例においては、上記第3の実装電極と導通する第1の電極と、上記第2の実装電極と導通する第2の電極と、を有しており、かつ、上記第2の蛍光樹脂に覆われた追加の第2のLEDチップを備えており、上記追加の第2のLEDチップは、上記第1の方向において上記第2のLEDチップと異なる位置に設置され、かつ、上記第1の方向と直交する第2の方向においても上記第2のLEDチップと異なる位置に設置されている。
【0025】
上述の本発明の好ましい実施の形態の一例においては、上記ケースは、上記主面に設置され、かつ、上記第1の蛍光樹脂によって覆われた第1のボンディングパッドと、上記主面に設置され、かつ、上記第2の蛍光樹脂によって覆われた第2のボンディングパッドと、を備えており、上記第1のボンディングパッドは、上記第1のLEDチップよりも上記第1の方向における一方側に位置しており、かつ、上記第1の実装電極と導通しており、上記第2のボンディングパッドは、上記第2のLEDチップよりも上記第1の方向における他方側に位置しており、かつ、上記第3の実装電極と導通しており、上記第1のLEDチップの上記第1の電極と上記第1のボンディングパッドとを導通させる第1のワイヤと、上記追加の第1のLEDチップの上記第1の電極と上記第1のボンディングパッドとを導通させる追加の第1のワイヤと、上記第2のLEDチップの上記第1の電極と上記第2のボンディングパッドとを導通させる第2のワイヤと、上記追加の第2のLEDチップの上記第1の電極と上記第2のボンディングパッドとを導通させる追加の第2のワイヤと、を備えている。
【0026】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記仕切り部の上記第1の方向における幅は、上記外枠の幅よりも短くなっている。
【0027】
本発明の実施形態の一例では、上記主面側に設置された第3のLEDチップをさらに備えており、上記ケースには、上記第3のLEDチップを露出させる第3の開口部が形成されており、上記第3の開口部を充填する第3の蛍光樹脂をさらに備えている。
【0028】
好ましい一例では、上記枠状部は、上記第1の方向において上記第2の開口部と上記第3の開口部とに挟まれる追加の仕切り部を備えている。
【0029】
上述した好ましい一例においては、上記第1の色温度は上記第2の色温度より低く、上記第3の蛍光樹脂は、上記第3のLEDチップからの光を励起光として上記第1の蛍光を発する。
【0030】
好ましい別の例では、上記枠状部は、上記第1の方向と直交する第2の方向において上記第2の開口部と上記第3の開口部とに挟まれる追加の仕切り部を備えている。
【0031】
上述した好ましい別の例では、上記第1の色温度は上記第2の色温度より低く、上記第3の蛍光樹脂は、上記第3のLEDチップからの光を励起光として上記第2の蛍光を発する。
【0032】
本発明の実施形態の一例では、上記主面側に設置された第4のLEDチップをさらに備えており、上記ケースには、上記4のLEDチップを露出させる第4の開口部が形成されており、上記第4の開口部を充填する第4の蛍光樹脂をさらに備えており、上記仕切り部は、上記第1の方向において上記第3の開口部と上記第4の開口部とに挟まれており、上記枠状部は、上記第1の方向と直交する第2の方向において、上記第1の開口部と上記第4の開口部とに挟まれる追加の仕切り部を有している。
【0033】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】本発明の第1実施形態に基づくLEDモジュールを示す斜視図である。
【図2】図1に示すLEDモジュールの要部平面図である。
【図3】図1に示すLEDモジュールの底面図である。
【図4】図2のIV−IV線に沿う断面図である。
【図5】図2のV−V線に沿う断面図である。
【図6】図4に示す第1の開口部内のLEDユニットを示す要部拡大断面図である。
【図7】図4に示す第2の開口部内のLEDユニットを示す要部拡大断面図である。
【図8】図6に示すLEDユニットの要部平面図である。
【図9】本発明の第2実施形態に基づくLEDモジュールを示す要部平面図である。
【図10】図9のX−X線に沿う断面図である。
【図11】図9のXI−XI線に沿う断面図である。
【図12】図10に示す第1の開口部内のLEDユニットを示す要部拡大断面図である。
【図13】本発明の第3実施形態に基づくLEDモジュールを示す要部平面図である。
【図14】図13のXIV−XIV線に沿う断面図である。
【図15】図13のXV−XV線に沿う断面図である。
【図16】本発明の第4実施形態に基づくLEDモジュールを示す要部拡大断面図である。
【図17】本発明の第5実施形態に基づくLEDモジュールを示す要部平面図である。
【図18】図17に示すLEDモジュールの底面図である。
【図19】図17のXIX−XIX線に沿う断面図である。
【図20】図17のXX−XX線に沿う断面図である。
【図21】本発明の第6実施形態に基づくLEDモジュールを示す平面図である。
【図22】図21に示すLEDモジュールの要部平面図である。
【図23】図21に示すLEDモジュールの底面図である。
【図24】本発明の第7実施形態に基づくLEDモジュールを示す平面図である。
【図25】図24に示すLEDモジュールの要部平面図である。
【図26】図24に示すLEDモジュールの底面図である。
【図27】従来のLEDモジュールの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0035】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【0036】
図1〜図8は、本発明の第1の実施形態に基づくLEDモジュールを示している。本実施形態のLEDモジュールA1は、ケース1、複数のLEDユニット2、複数のワイヤ3、第1の蛍光樹脂41、および、第2の蛍光樹脂42を備えている。図2では、第1,第2の蛍光樹脂41,42を省略している。図1に示すように、LEDモジュールA1は、略矩形板状に形成されている。図1に示すx,y方向は互いに直交しており、各々がLEDモジュールA1の辺に沿う方向となっている。x方向は本発明の請求項における第1の方向に相当し、y方向は第2の方向に相当する。z方向はx,y方向と直交する方向であり、LEDモジュールA1の厚み方向となっている。LEDモジュールA1のx方向寸法はたとえば7.5mmであり、y方向寸法はたとえば7.5mmであり、z方向寸法は0.9mmである。
【0037】
ケース1は、本体10と、複数のパッド13と、複数のボンディングパッド14a,14b,14c,14dと、実装電極151,152,153と、複数の貫通導電体16,17a,17b,17c,17dとを備えている。このケース1は、第1の蛍光樹脂41および第2の蛍光樹脂42を支持している。
【0038】
本体10は、板状部11および枠状部12を備えている。板状部11は、たとえばアルミナなどの白色のセラミックスからなる。板状部11は、z方向において互いに反対側を向く、主面111および底面112を備えている。主面111および底面112は、z方向に垂直な面であり、x,y方向を含む面でもある。
【0039】
枠状部12は、板状部11の主面111に接合されており、平面視枠形状である。枠状部12は、たとえば、板状部11と同様に白色のセラミックスで形成することができる。セラミックス製の本体10は、比較的耐熱性が高く、LEDモジュールA1を高温環境下で動作させる場合に好適である。なお、枠状部12を白色の樹脂で形成することも可能である。この樹脂としては、たとえばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、液晶ポリマ(LCP)、ポリフタルアミド(PPA)樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、セラミックスよりも反射率が高く、枠状部12を白色樹脂で形成することは、LEDモジュールA1をより明るくしたい場合に適している。
【0040】
図1に示すように、枠状部12は、略矩形状の外枠12aと、外枠12aの内側に設置される仕切り部12bとを備えている。外枠12aの幅w1は、たとえば0.3〜0.5mmとなっている。仕切り部12bは、y方向に沿って長く延び、外枠12aのy方向における両側を繋ぐように形成されている。仕切り部12bのx方向における幅w2は、幅w1の半分程度となるように形成され、たとえば0.15mm〜0.25mmとなる。
【0041】
仕切り部12bにより、外枠12aの内部は2つに仕切られ、枠状部12にはx方向に並ぶ、第1の開口部121および第2の開口部122が形成されることになる。図1に示すように、仕切り部12bは、x方向において第1の開口部121と、第2の開口部122とによって挟まれている。
【0042】
第1の開口部121および第2の開口部122はそれぞれz方向視略長矩形状となっている。第1の開口部121および第2の開口部122は、それぞれy方向に長く延びるように形成されている。図4および図5に示すように、第1の開口部121および第2の開口部122のそれぞれが主面111を露出させるように枠状部12は配置されている。
【0043】
図2および図4に示すように、外枠12aは、仕切り部12bよりもx方向における図2中左側に位置する内向きの側面121aと、仕切り部12bよりもx方向における図2中右側に位置する内向きの側面122aとを有している。仕切り部12bは、側面121bと、側面121bよりもx方向における図2中右側に位置する側面122bと、を有している。第1の開口部121は、内向きの側面121aおよび側面121bによって規定されており、第2の開口部122は、内向きの側面122aおよび側面122bによって規定されている。
【0044】
図4に示すように、内向きの側面121aは、z方向において主面111から遠ざかるほど、x方向において第1の開口部121内にあるLEDユニット2から遠ざかるように傾斜している。また、内向きの側面122aは、z方向において主面111から遠ざかるほど、x方向において第2の開口部122内にあるLEDユニット2から遠ざかるように傾斜している。
【0045】
図4に示すように、側面121bは、x方向における図4中左側ほど、z方向において主面111に近づくように傾斜している。また、側面122bは、x方向における図4中右側ほど、z方向において主面111に近づくように傾斜している。
【0046】
このような内向きの側面121a,122aおよび側面121b,122bは、複数のLEDユニット2から図4における左右方向に進行してきた光を反射することにより、図中上方へと向かわせるリフレクタとして機能する。このことは、LEDモジュールA1の出射光量の向上を図る上で望ましい構成である。
【0047】
主面111の第1の開口部121によって露出させられる領域には、6個のパッド13、3個のボンディングパッド14a、および、3個のボンディングパッド14bが設置されている。主面111の第2の開口部122によって露出させられる領域には、6個のパッド13、3個のボンディングパッド14c、および、3個のボンディングパッド14dが設置されている。
【0048】
図2に示すように、第1の開口部121内において、6個のパッド13は、x方向に並ぶ2つの列を成している。各列はy方向に沿って並ぶ3個のパッド13からなる。x方向における図中左側の列に属するパッド13のy方向における位置と、x方向における図中右側の列に属するパッド13のy方向における位置とは異なっている。
【0049】
図2に示すように、第2の開口部122内において、6個のパッド13は、x方向に並ぶ2つの列を成している。各列はy方向に沿って並ぶ3個のパッド13からなる。x方向における図中左側の列に属するパッド13のy方向における位置と、x方向における図中右側の列に属するパッド13のy方向における位置とは異なっている。
【0050】
各パッド13は、z方向視矩形状であり、主面111側からたとえばNi/Auの順で積層されたメッキ層からなる。表層がAuからなる場合、Au層の厚さは0.1μm程度とされる。
【0051】
図2に示すように、3個のボンディングパッド14aは、第1の開口部121内において、6個のパッド13よりもx方向における図中左側に配置されている。3個のボンディングパッド14aは、x方向に沿ってたとえば等間隔に並べられている。各ボンディングパッド14aは、z方向視矩形状であり、パッド13と同様のメッキ構造とされている。
【0052】
図2に示すように、3個のボンディングパッド14bは、第1の開口部121内において、6個のパッド13よりもx方向における図中右側に配置されている。3個のボンディングパッド14bは、y方向に沿ってたとえば等間隔に並べられている。各ボンディングパッド14bは、z方向視矩形状であり、パッド13と同様のメッキ構造とされている。
【0053】
図2に示すように、3個のボンディングパッド14cは、第2の開口部122内において、6個のパッド13よりもx方向における図中左側に配置されている。3個のボンディングパッド14cは、y方向に沿ってたとえば等間隔に並べられている。各ボンディングパッド14cは、z方向視矩形状であり、パッド13と同様のメッキ構造とされている。
【0054】
図2に示すように、3個のボンディングパッド14dは、第2の開口部122内において、6個のパッド13よりもx方向における図中右側に配置されている。3個のボンディングパッド14dは、x方向に沿ってたとえば等間隔に並べられている。各ボンディングパッド14dは、z方向視矩形状であり、パッド13と同様のメッキ構造とされている。
【0055】
図3に示すように、実装電極151,152,153は、底面112に設置されており、それぞれが略矩形状とされている。実装電極151,152,153は互いに離間している。実装電極151はy方向における図3中右端付近に位置し、実装電極153はy方向における図3中左端付近に位置している。実装電極152はx方向において実装電極151,152に挟まれるように配置されている。同図において実装電極152は、実装電極151,153よりも顕著に大きく、平面視において複数のLEDユニット2と重なっている。
【0056】
複数の貫通導電体16,17a,17b,17c,17dは、板状部11を貫通しており、たとえばAgまたはWからなる。本実施形態においては、12個の貫通導電体16は、それぞれ、12個のパッド13のいずれかと実装電極152とを接続している。3個の貫通導電体17aは、それぞれ、3個のボンディングパッド14aと実装電極151とを導通させており、クランク状に形成されている。3個の貫通導電体17bは、それぞれ、3個のボンディングパッド14bと実装電極152とを導通させている。3個の貫通導電体17cは、それぞれ、3個のボンディングパッド14cと実装電極152とを導通させている。3個の貫通導電体17dは、それぞれ、3個のボンディングパッド14dと実装電極153とを導通させており、クランク状に形成されている。
【0057】
貫通導電体16は、主面露出部161と底面到達部162とを有している。図6および図7に示すように、主面露出部161は、主面111側に露出しており、z方向における寸法が比較的小であり、z方向視寸法が比較的大である板状部分である。底面到達部162は、主面露出部161に繋がっており、その下端が底面112に到達している。底面到達部162は、z方向寸法が比較的大であり、z方向視寸法が比較的小である円柱状部分である。本実施形態においては、主面露出部161は、z方向視寸法がLEDユニット2よりも大であり、z方向視においてLEDユニット2を内包している。また、図8に示すように、底面到達部162は、z方向視においてLEDユニット2を避けた位置に設けられている。
【0058】
板状部11および貫通導電体16,17a,17b,17c,17dは、たとえば、セラミックス材料とAg材料またはW材料とを適宜順に積層したものを焼成することにより形成できる。この板状部11に対してメッキを施すことによりパッド13、ボンディングパッド14a,14b,14c,14dおよび実装電極151,152,153が形成できる。そして、セラミックス材料を焼成して形成された枠状部12を板状部11に接合することにより、ケース1が得られる。なお、板状部11および枠状部12を一体的に形成してもよい。
【0059】
本実施形態においては、図6および図7に示すように、主面露出部161の全体がパッド13によって覆われている。また、主面露出部161のうちz方向視において底面到達部162と重なる部分は、その上面が若干くぼんだ形状となっている。パッド13のうちこの部分と重なる部分は、その上面が若干くぼんだ形状となっている。このくぼみは、ケース1の製造工程の焼成工程において、液状となったAg材料またはW材料の液面がくぼんだものが残存していると考えられる。また、パッド13は、メッキによって形成されるため、貫通導電体16に生じたくぼみに沿って上面がくぼんだ形状となっている。
【0060】
複数のLEDユニット2は、LEDモジュールA1の光源であり、本実施形態においては複数のLEDチップ21からなる。各LEDチップ21は、たとえばGaN系半導体からなるn型半導体層、p型半導体層、およびこれらに挟まれた活性層を有しており、青色光を発する。各LEDチップ21は、パッド13に対して共晶接合されている。各LEDチップ21のz方向視寸法は、パッド13のz方向視寸法よりも小である。すなわち、パッド13の平面視における外縁は、LEDチップ21の外縁よりもわずかに外側に位置している。本実施形態においては、LEDチップ21は、いわゆる2ワイヤタイプのLEDチップとして構成されている。
【0061】
上述したように、第1の開口部121内において、パッド13はy方向における位置がずれた列が二つできるように主面111上に設置されている。これらのパッド13上に設置されるLEDチップ21もまた、y方向における位置がずれた列が二つできるように配置される。図2に示すように、第1の開口部121内には、y方向に沿って配列された3個のLEDチップ21からなる列がx方向に2つ並んでいる。図4には、x方向における図2中右側の列に属するLEDチップ21の断面が表れており、図5には、x方向における図2中左側の列に属する位置するLEDチップ21の断面が表れている。当然、2つの列はx方向における位置が異なっている。さらに、2つの列に属するLEDチップ21のy方向における位置が互い違いになるようにLEDチップ21は配置されている。開口部122内においても、複数のLEDチップ21同士の位置関係は同様となっている。このような配置は、ワイヤ3を形成する上で都合がよい。
【0062】
図6には、第1の開口部121内に設置されたLEDチップ21を拡大して示している。図6に示すように、LEDチップ21は、n型半導体層に接続された電極211と、p型半導体層に接続された電極212とを備えている。図6に示すように、電極212がx方向において電極211よりも図中右側に位置するようにLEDチップ21は設置されている。なお、図6には表れていないが、LEDチップ21の左方にはボンディングパッド14aが配置され、右方にはボンディングパッド14bが配置されている。
【0063】
図7には、第2の開口部122内に設置されたLEDチップ21を拡大して示している。図7に示すように、第2の開口部122内では、第1の開口部121内の場合とは逆で、電極212が電極211よりもx方向において図中左側に位置している。なお、図7には表れていないが、このLEDチップ21の右方にはボンディングパッド14dが配置され、左方にはボンディングパッド14cが配置されている。
【0064】
複数のワイヤ3は、たとえばAuからなり、その一端がボンディングパッド14a,14b,14c,14dにボンディングされており、その他端がLEDチップ21にボンディングされている。
【0065】
第1の開口部121内に設置された各LEDチップ21の電極211はワイヤ3を介してボンディングパッド14aと接続されている。第1の開口部121内に設置された各LEDチップ21の電極212はワイヤ3を介してボンディングパッド14bと接続されている。第2の開口部122内に設置された各LEDチップ21の電極211はワイヤ3を介してボンディングパッド14dと接続されている。第2の開口部122内に設置された各LEDチップ21の電極212はワイヤ3を介してボンディングパッド14cと接続されている。
【0066】
先述したように、第1の開口部121内では、電極211がボンディングパッド14aに近い側(図4中左側)となるように各LEDチップ21は設置されている。このことは、第1の開口部121内において、電極211とボンディングパッド14aとをワイヤ3で接続する上で合理的な構成である。また、第2の開口部122内では、電極211がボンディングパッド14dに近い側(図4中右側)となるように各LEDチップ21は設置されている。このことは、第2の開口部122内において、電極211とボンディングパッド14dとをワイヤ3で接続する上で合理的な構成である。
【0067】
このような構成によれば、実装電極151と実装電極152とを通電させることにより第1の開口部121内の各LEDチップ21を点灯させることができる。また、実装電極153と実装電極152とを通電させることにより第2の開口部122内の各LEDチップ21を点灯させることができる。
【0068】
第1の蛍光樹脂41は、第1の開口部121に充填されている。この第1の蛍光樹脂41は、第1の開口部121内に配置された6個のLEDチップ21、3個のボンディングパッド14a、3個のボンディングパッド14b、および、12本のワイヤ3を覆っている。第1の蛍光樹脂41は、たとえば透明なシリコーン樹脂に蛍光体物質が混入された材料からなる。上記蛍光体物質は、LEDチップ21からの青色光によって励起されることにより黄色の蛍光を発する。この黄色の蛍光とLEDチップ21からの青色光とが混色することにより第1の開口部121から白色光が出射される。本実施形態では、第1の開口部121から出射される白色光の色温度が3000k程度となるように、上記蛍光体物質は調整される。
【0069】
第2の蛍光樹脂42は、第2の開口部122に充填されている。この第2の蛍光樹脂42は、第2の開口部122内に配置された6個のLEDチップ21、3個のボンディングパッド14c、3個のボンディングパッド14d、および、12本のワイヤ3を覆っている。第2の蛍光樹脂42は、たとえば透明なシリコーン樹脂に蛍光体物質が混入された材料からなる。上記蛍光体物質は、LEDチップ21からの青色光によって励起されることにより黄色の蛍光を発する。この黄色の蛍光とLEDチップ21からの青色光とが混色することにより第2の開口部122から白色光が出射される。本実施形態では、第2の開口部122から出射される白色光の色温度が5000k程度となるように、上記蛍光体物質は調整される。第2の蛍光樹脂42に含まれる蛍光体物質は、第1の蛍光樹脂41に含まれる蛍光体物質とは異なる成分となる。
【0070】
第1,第2の蛍光樹脂41,42は、それぞれ蛍光体物質が混入されたシリコーン樹脂を液化させた状態で第1,第2の開口部121,122に流し込んだ後に硬化させることにより形成される。この過程で、異なる蛍光体物質を含むシリコーン樹脂同士が混合するのを防ぐために、枠状部12には仕切り部12bが設けられている。仕切り部12bは、その目的を果たせればよい部分であるため、外枠12aよりも幅を短く形成することができる。
【0071】
次に、LEDモジュールA1の作用について説明する。
【0072】
LEDモジュールA1では、第1の開口部121から色温度が3000k程度の白色光を出射し、第2の開口部122からは色温度が5000k程度の白色光を出射することが可能となっている。実装電極151,152のみに通電させた場合には第1の開口部121のみから光は出射され、実装電極152,153のみに通電させた場合には第2の開口部122のみから光は出射される。実装電極151,152,153の全てに通電させた場合には第1,第2の開口部121,122の双方から光が出射される。
【0073】
第1,第2の開口部121,122の双方から光が出射されるとき、LEDモジュールA1から出射される白色光は、色温度が3000k程度の白色光と色温度が5000k程度の白色光とが混ざったものとなる。このときの白色光の色温度は、たとえば、4500k程度である。本実施形態では、第1,第2の開口部121,122を隔てている仕切り部12bのx方向における幅w2が0.15mm〜0.25mmと小さな値となっている。このため、第1,第2の開口部121,122の間隔は比較的小さなものとなっている。このことは、第1,第2の開口部121,122から出射される光を混ぜる上で望ましい構成である。
【0074】
このように、LEDモジュールA1は、異なる色温度の光を選択的に出射可能に構成されている。使用者のニーズに応じて、色温度が3000k程度の白色光と温度が5000k程度の白色光とを選択可能であり、さらに、両者を混合した光も提供可能となっている。仮に、第1,第2の蛍光樹脂41,42が比較的安価で入手可能であり、色温度が4500k程度の白色光を実現可能な蛍光樹脂が比較的高価であるとする。この場合、単一の蛍光樹脂のみを有するLEDモジュールで色温度4500k程度の白色光を供給しようとすると製造コストが割高になってしまう。しかしながら、本実施形態のLEDモジュールA1の構成であれば、比較的安価な第1,第2の蛍光樹脂41,42を用いて色温度4500k程度の白色光を供給すること可能である。
【0075】
なお、上述した色温度は一例であり、第1,第2の蛍光樹脂41,42は様々な蛍光体物質を含み得るものである。たとえば、青色光によって励起されることにより赤色光を発する蛍光体物質と緑色光を発する蛍光体物質とを含むものを用いてもよい。
【0076】
本実施形態によれば、LEDユニット2は、パッド13を介して主面露出部161によって支持されている。このため、LEDユニット2からの熱が主面露出部161および底面到達部162を介して底面112側へと伝わりやすい。したがって、LEDモジュールA1の放熱性を高めることができる。
【0077】
図6および図7に示すように、底面到達部162は、主面露出部161にくぼみを生じさせる原因となりやすい。このくぼみにより、パッド13の表面がくぼんだ形状となることが多い。底面到達部162が平面視においてLEDユニット2から避けた位置に設けられていることにより、パッド13のくぼみをLEDユニット2が覆う関係とはならない。これにより、LEDユニット2とパッド13との間に隙間が生じてしまうことを回避することができる。
【0078】
主面露出部161は、底面到達部162と比較してz方向視寸法が大である。このため、顕著なくぼみを生じさせにくい。主面露出部161がz方向視においてLEDユニット2を内包するサイズおよび位置とされていることにより、パッド13のうちLEDユニット2と重なる部分はその表面が平坦な形状となっている。これにより、LEDユニット2を安定して搭載することができる。
【0079】
本実施形態では、パッド13およびボンディングパッド14a,14b,14c,14dは、その表層がAuにより形成されているため変色しにくくなっている。このことは、LEDモジュールA1から出射される光の色が劣化するのを防ぐ上で望ましいことである。
【0080】
図9〜図26は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【0081】
図9〜図12は、本発明の第2実施形態に基づくLEDモジュールを示している。本実施形態のLEDモジュールA2は、LEDユニット2の構成が上述した実施形態と異なっている。本実施形態においては、LEDユニット2は、LEDチップ21およびサブマウント基板22によって構成されている。図12には、第1の開口部121内のLEDユニット2を拡大して示している。
【0082】
サブマウント基板22は、たとえばSiからなり、LEDチップ21がマウントされている。サブマウント基板22には、配線パターンが形成されている。この配線パターンは、LEDチップ21の電極211,212に導通するとともに、LEDチップ21によって覆われていない領域に延びている部分を有する。本実施形態においては、この配線パターンにワイヤ3がボンディングされている。図12に示すように、サブマウント基板22は、たとえばAgペースト18によってパッド13に対して接合されている。この接合は、共晶接合によって行ってもよい。
【0083】
図12に示すように、第1の開口部121内のLEDチップ21は、n型半導体層に接続された電極211が図中左側に、p型半導体層に接続された電極212が図中右側にくるように設置されている。図12には表れていないが、LEDチップ21の左方にはボンディングパッド14aが配置され、右方にはボンディングパッド14bが配置されている。サブマウント基板22上の配線パターンのうち電極211に接続される部分は、ワイヤ3によってボンディングパッド14aと接続されている。サブマウント基板22上の配線パターンのうち電極212に接続される部分は、ワイヤ3によってボンディングパッド14bと接続されている。このため、LEDモジュールA1の場合と同様に、電極211は実装電極151と導通し、電極212は実装電極152と導通する。
【0084】
LEDモジュールA1の場合と同様に、第2の開口部122内ではLEDチップ21は第1の開口部121内とは左右逆に設置される。このため、LEDモジュールA1の場合と同様に、第2の開口部122内のLEDチップ21の電極211は、実装電極153と導通し、電極212は実装電極152と導通する。
【0085】
主面露出部161のz方向視寸法は、サブマウント基板22のz方向視寸法よりも大とされており、主面露出部161の平面視における外縁は、サブマウント基板22の外縁よりもわずかに外側に位置している。
【0086】
このような実施形態によっても、異なる色温度の白色光を同時に出射可能なLEDモジュールA2を実現できる。
【0087】
図13〜図15は、本発明の第3実施形態に基づくLEDモジュールを示している。本実施形態のLEDモジュールA3は、LEDユニット2の構成が上述したいずれの実施形態と異なっている。本実施形態においては、LEDユニット2は、LEDチップ21のみからなり、いわゆる1ワイヤタイプのLEDユニットとして構成されている。また、LEDモジュールA1,A2においてケース1に備えられていたボンディングパッド14b,14cおよび貫通導電体17b,17cは、LEDユニット2が1ワイヤタイプであることに伴って備えられていない。
【0088】
本実施形態においては、LEDチップ21の上面および下面に電極(図示略)が形成されている。上面に形成された電極には、ワイヤ3がボンディングされている。下面に形成された電極は、パッド13に対してたとえば共晶接合によって接合されている。
【0089】
図14および図15に示すように、各LEDチップ21の下面の電極(図示略)はパッド13および貫通導電体16を介して実装電極152に接続されている。第1の開口部121内のLEDチップ21の上面の電極(図示略)は、ワイヤ3を介してボンディングパッド14aに接続され、実装電極151と導通している。第2の開口部122内のLEDチップ21の上面の電極(図示略)は、ワイヤ3を介してボンディングパッド14dに接続され、実装電極153と導通している。
【0090】
このような実施形態によっても、異なる色温度の白色光を同時に出射可能なLEDモジュールA3を実現できる。
【0091】
図16は、本発明の第4実施形態に基づくLEDモジュールを示している。本実施形態のLEDモジュールA4は、LEDユニット2の構成が上述した実施形態と異なっている。本実施形態においては、LEDユニット2は、LEDチップ21のみによって構成されている。LEDチップ21は、下面に2つの電極を有する、いわゆるフリップチップタイプのLEDチップとして構成されている。なお、図16に示しているのは第1の開口部121内のLEDチップ21である。第2の開口部122内のLEDチップ21は、電極が図16に示すのと左右逆になるように設置されている。
【0092】
本実施形態では、ワイヤ3を設ける必要がなく、ボンディングパッド14a,14b,14c,14dを設ける必要もない。さらに、図16に示すように、パッド13の代わりに互いに離間するパッド13a,13bが設けられている。LEDチップ21は、パッド13a,13bにボンディングされている。パッド13aは、貫通導電体16aによって実装電極151に接続され、パッド13bは、貫通導電体16bによって実装電極152に接続されている。貫通導電体16aは、主面露出部161aと底面到達部162aとを備えている。貫通導電体16bは、主面露出部161bと底面到達部162bとを備えている。
【0093】
このような実施形態によっても、異なる色温度の白色光を同時に出射可能なLEDモジュールA4を実現できる。
【0094】
図17〜図20は、本発明の第5実施形態に基づくLEDモジュールを示している。本実施形態のLEDモジュールA5は、LEDモジュールA1の構成に加えて、第2の開口部122の隣に第3の開口部123がさらに追加された構成となっている。図17に示すように、主面111の第3の開口部123によって露出される領域には、6個のLEDユニット2が設置されている。これらのLEDユニット2は、第1の開口部121内のLEDユニット2と同一のものであり、同様に設置されている。以下、さらに詳細にLEDモジュールA5とLEDモジュールA1との差異について説明を行う。LEDモジュールA5のLEDモジュールA1と同様な部分については説明を省略する。
【0095】
本実施形態の枠状部12は、追加の仕切り部12cを備えている。この追加の仕切り部12cは、x方向において第2の開口部122と第3の開口部123とによって挟まれている。追加の仕切り部12cは、仕切り部12bと平行となるように形成されている。追加の仕切り部12cのx方向における幅は仕切り部12bと同じとなっている。追加の仕切り部12cは、側面122cと、側面122cよりもx方向における図17中右側に位置する側面123bと、を有している
【0096】
図17に示すように、本実施形態の外枠12aは、追加の仕切り部12cよりもx方向における図17中右側に位置する内向きの側面123aをさらに有している。本実施形態においては、第2の開口部122は、側面122b、内向きの側面122aおよび側面122cによって規定されている。第3の開口部123は、内向きの側面123aおよび側面123bによって規定されている。
【0097】
図19に示すように、内向きの側面123aは、z方向において主面111から遠ざかるほど、x方向において開口部123内にあるLEDユニット2から遠ざかるように傾斜している。側面122cは、x方向における図19中左側ほど、z方向において主面111に近づくように傾斜している。また、側面123bは、x方向における図中右側ほど、z方向において主面111に近づくように傾斜している。
【0098】
このような内向きの側面123aおよび側面122c,123bは、複数のLEDユニット2から図17における左右方向に進行してきた光を反射することにより、図中上方へと向かわせるリフレクタとして機能する。このことは、LEDモジュールA5の出射光量の向上を図る上で望ましい構成である。
【0099】
図17に示すように、ケース1は、さらに、第3の開口部123内に、6個のパッド13、3個のボンディングパッド14e、および、3個のボンディングパッド14fを備えている。6個のパッド13の配置は、第1,第2の開口部121,122内における6個のパッド13の同様のものであり、かつ、同様に配置されている。
【0100】
ボンディングパッド14eは、第1の開口部121内におけるボンディングパッド14aと同様のものである。3個のボンディングパッド14eは、第3の開口部123内において、6個のパッド13よりもx方向における図17中左側に配置されている。
【0101】
ボンディングパッド14fは、第1の開口部121内におけるボンディングパッド14bと同様のものである。3個のボンディングパッド14fは、第3の開口部123内において、6個のパッド13よりもx方向における図17中右側に配置されている。
【0102】
図18に示すように、ケース1は、底面112に設置された実装電極154および実装電極155をさらに備えている。同図に示すように、実装電極154は、実装電極153からx方向に離間するように設置されている。実装電極155は、実装電極154よりもx方向における図18中左方に設置され、実装電極154とは離間している。実装電極154は、実装電極155よりもx方向における長さが長くなるように形成されており、図19に示すように、z方向視において第3の開口部123内のLEDユニット2と重なる位置まで設けられている。図18に示す例では、実装電極154は、実装電極152と繋がっていないが、実装電極154と実装電極152とが繋がるような構成としてもよい。
【0103】
さらに、ケース1は、図19,20に示すように、ボンディングパッド14eと実装電極154とを導通させる貫通導電体17eと、ボンディングパッド14fと実装電極155とを導通させる貫通導電体17fとを備えている。また、第3の開口部123内のパッド13と実装電極154とを接続する貫通導電体16を備えている。貫通導電体17eは貫通導電体17b,17cと同様のものであり、貫通導電体17fは貫通導電体17a,17dと同様のものである。
【0104】
さらに、LEDモジュールA5は、第3の開口部123を充填する第3の蛍光樹脂43を備えている。この第3の蛍光樹脂43は、第3の開口部123内に配置された6個のLEDチップ21、3個のボンディングパッド14e、3個のボンディングパッド14f、および、12本のワイヤ3を覆っている。第3の蛍光樹脂43は、たとえば透明なシリコーン樹脂に蛍光体物質が混入された材料からなる。上記蛍光体物質は、LEDチップ21からの青色光によって励起されることにより黄色の蛍光を発する。この黄色の蛍光とLEDチップ21からの青色光とが混色することにより第3の開口部123から白色光が出射される。本実施形態では、第3の蛍光樹脂43として、たとえば第1の蛍光樹脂41と同じものを用いる。第3の開口部123から出射される白色光の色温度は3000k程度となる。
【0105】
色温度の低い光は、色温度の高い光と比較して暗めである。このため、LEDモジュールA1の構成によれば、第1の開口部121のみを点灯させた場合には、暗く感じられることが起こり得る。LEDモジュールA5の構成によれば、第1の開口部121と第3の開口部123とを同時に点灯させることができるため、そのような問題が生じにくくなっている。
【0106】
第3の蛍光樹脂43として、第1の蛍光樹脂41とも第2の蛍光樹脂42とも異なるものを用いてもよい。その場合、より多種類の光を混ぜることが可能となり、LEDモジュールA5は、さらに多種類の白色光を出射可能となる。
【0107】
図21〜図23は、本発明の第6実施形態に基づくLEDモジュールを示している。本実施形態のLEDモジュールA6は、枠状部12の形状がLEDモジュールA1と異なっている。図21に示すように、枠状部12は、x方向に沿って延びる追加の仕切り部12cを備えている。この追加の仕切り部12cが設けられることにより、枠状部12には第3の開口部123が形成されている。図22に示すように、第2,第3の開口部122,123内には、それぞれ、2個のLEDユニット2、2個のパッド13、ボンディングパッド14c、ボンディングパッド14d、および4本のワイヤ3が設置されている。また、図23に示すように、底面112に設置された実装電極154を備えている。さらに、第3の開口部123を充填する第3の蛍光樹脂43を備えている。LEDモジュールA6のその他の構成は、LEDモジュールA1と同様である。
【0108】
図21に示すように、追加の仕切り部12cは仕切り部12bのy方向における中央部と、外枠12aとを繋ぐように形成されている。追加の仕切り部12cは、y方向において第2の開口部122と第3の開口部123とに挟まれている。図22に示すように、この追加の仕切り部12cは、側面122cと、側面122cよりもy方向における図中下方に位置する側面123cを備えている。また、外枠12aは、追加の仕切り部12cよりもy方向における図中下方に位置する内向きの側面123aを備えている。
【0109】
図22に示すように、本実施形態の仕切り部12bは、追加の仕切り部12cよりもy方向における図中下方に位置する側面123bを備えている。本実施形態における第2の開口部122は、内向きの側面122a、側面122b、および、側面122cによって規定されている。第3の開口部123は、内向きの側面123a、側面123b、および、側面123cによって規定されている。
【0110】
実装電極154は、図23に示すように、実装電極152よりもx方向における図中右側に、実装電極153とy方向に並ぶように形成されている。第3の開口部123内に設置されたボンディングパッド14dは、実装電極154と導通している。
【0111】
第3の蛍光樹脂43は、第3の開口部123内に配置された2個のLEDチップ21、ボンディングパッド14c、ボンディングパッド14d、および、4本のワイヤ3を覆っている。第3の蛍光樹脂43は、たとえば透明なシリコーン樹脂に蛍光体物質が混入された材料からなる。上記蛍光体物質は、LEDチップ21からの青色光によって励起されることにより黄色の蛍光を発する。この黄色の蛍光とLEDチップ21からの青色光とが混色することにより第3の開口部123から白色光が出射される。本実施形態では、第3の蛍光樹脂43として、たとえば第2の蛍光樹脂42と同じものを用いる。第3の開口部123から出射される白色光の色温度は5000k程度となる。
【0112】
LEDモジュールA6では、LEDモジュールA5の場合とは逆に、比較的色温度の高い光が明る過ぎる場合に有効である。図22に示すように、比較的色温度の低い光を出射する第1の開口部121内には、比較的色温度の高い光を出射する第2の開口部122および第3の開口部123内よりも多くのLEDユニット2が設置されている。このような手法によっても、色温度の異なる光の明るさの調整を行うことができる。
【0113】
第3の蛍光樹脂43として、第1の蛍光樹脂41とも第2の蛍光樹脂42とも異なるものを用いてもよい。その場合、より多種類の光を混ぜることが可能となり、LEDモジュールA6は、さらに多種類の白色光を出射可能となる。
【0114】
図24〜図26は、本発明の第7実施形態に基づくLEDモジュールを示している。図24に示すLEDモジュールA7は、LEDモジュールA6における第1の開口部121を追加の仕切り部12cによって分割した構成となっている。このため第1の開口部121の図24中下方に第4の開口部124が形成されている。図25に示すように、第1,4の開口部121,124内には、それぞれ、2個のLEDユニット2、2個のパッド13、ボンディングパッド14a、ボンディングパッド14b、および4本のワイヤ3が設置されている。また、図26に示すように、底面112に設置された実装電極155を備えている。さらに、第4の開口部124を充填する第4の蛍光樹脂44を備えている。LEDモジュールA7のその他の構成はLEDモジュールA6と同様である。
【0115】
図24に示すように、追加の仕切り部12cは仕切り部12bのy方向における中央を通って外枠12aの図中左右の端を繋ぐように形成されている。追加の仕切り部12cは、y方向において第2の開口部122と第3の開口部123とに挟まれており、かつ、第1の開口部121と第4の開口部124とに挟まれている。図25に示すように、この追加の仕切り部12cは、側面121cと、側面121cよりもy方向における図中下方に位置する側面124cとを備えている。また、外枠12aは、追加の仕切り部12cよりもy方向における図中下方に位置する内向きの側面124aを備えている。
【0116】
図24に示すように、本実施形態の仕切り部12bは、x方向において第4の開口部124と第3の開口部123とによって挟まれている。仕切り部12bは、追加の仕切り部12cよりもy方向における図中下方に位置する側面124bを備えている。本実施形態における第1の開口部121は、内向きの側面121a、側面121b、および、側面121cによって規定されている。第4の開口部124は、内向きの側面124a、側面124b、および、側面124cによって規定されている。
【0117】
実装電極155は、図26に示すように、実装電極152よりもx方向における図中左側に、実装電極151とy方向に並ぶように形成されている。第4の開口部124内に設置されたボンディングパッド14aは、実装電極155と導通している。
【0118】
第4の蛍光樹脂44は、第4の開口部124内に配置された2個のLEDチップ21、ボンディングパッド14a、ボンディングパッド14b、および、4本のワイヤ3を覆っている。第4の蛍光樹脂44は、たとえば透明なシリコーン樹脂に蛍光体物質が混入された材料からなる。上記蛍光体物質は、LEDチップ21からの青色光によって励起されることにより黄色の蛍光を発する。この黄色の蛍光とLEDチップ21からの青色光とが混色することにより第4の開口部124から白色光が出射される。
【0119】
このようなLEDモジュールA7においては、第3の蛍光樹脂43および第4の蛍光樹脂44を、第1の蛍光樹脂41とも第2の蛍光樹脂42とも異なるものとしても、同一のものとしても構わない。たとえば、第3の蛍光樹脂43および第4の蛍光樹脂44を第1の蛍光樹脂41とも第2の蛍光樹脂42とも異なるものにした場合、より多種類の光を混ぜることが可能となり、LEDモジュールA7は、さらに多種類の白色光を出射可能となる。
【0120】
本発明に係るLEDモジュールは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るLEDモジュールの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【0121】
上述した実施形態では、各開口部内に複数のLEDチップが設置されているが、本発明に基づくLEDモジュールはそのような構成に限定されることはない。各開口部内にLEDチップが1つしか入っていない場合も実施可能である。
【0122】
上述したLEDモジュールA1において、第1の開口部121内と、第2の開口部122内におけるLEDユニット2の配置は同一なっているが、本発明に基づくLEDモジュールはそのような構成に限定されることはない。たとえば、第1の開口部121内と、第2の開口部122内におけるLEDユニット2の配置が仕切り部12bを挟んで対称となるように配置されていても構わない。
【0123】
上述したLEDモジュールA5〜A7は、LEDモジュールA1で示したLEDユニット2を用いて構成されているが、LEDモジュールA2〜A4に示したLEDユニット2を用いても構成可能である。
【符号の説明】
【0124】
A1〜A7 LEDモジュール
1 ケース
10 本体
11 板状部
111 主面
112 底面
12 枠状部
12a 外枠
12b 仕切り部
12c 追加の仕切り部
121 第1の開口部
121a 内向きの側面
121b (仕切り部の)側面
121c (追加の仕切り部の)側面
122 第2の開口部
122a 内向きの側面
122b (仕切り部の)側面
122c (追加の仕切り部の)側面
123 第3の開口部
123a 内向きの側面
123b (仕切り部の)側面
123c (追加の仕切り部の)側面
124 第4の開口部
124a 内向きの側面
124b (仕切り部の)側面
124c (追加の仕切り部の)側面
13,13a,13b パッド
14a,14b,14c,14d,14e,14f ボンディングパッド
151,152,153,154,155 実装電極
16,16a,16b 貫通導電体
161,161a,161b 主面露出部
162,162a,162b 底面到達部
17a,17b,17c,17d 貫通導電体
18 Agペースト
2 LEDユニット
21 LEDチップ
22 サブマウント基板
3 ワイヤ
41 第1の蛍光樹脂
42 第2の蛍光樹脂
43 第3の蛍光樹脂
44 第4の蛍光樹脂

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1のLEDチップと、
上記第1のLEDチップを覆う第1の蛍光樹脂と、
上記第1の蛍光樹脂を支持するケースと、
を備えており、
上記第1の蛍光樹脂は上記第1のLEDチップからの光を励起光として第1の蛍光を発し、
上記第1のLEDチップからの光と上記第1の蛍光とを混色させることによって第1の色温度の光を出射するLEDモジュールであって、
第2のLEDチップと、
上記第2のLEDチップを覆う第2の蛍光樹脂と、
を備えており、
上記第2の蛍光樹脂は上記第2のLEDチップからの光を励起光として第2の蛍光を発し、
上記第2のLEDチップからの光と上記第2の蛍光とを混色させることによって、上記第1の色温度と異なる第2の色温度の光を出射することを特徴とする、LEDモジュール。
【請求項2】
上記ケースには、上記第1のLEDチップを露出させる第1の開口部と、上記第2のLEDチップを露出させる第2の開口部とが形成されており、
上記第1の蛍光樹脂は、上記第1の開口部を充填しており、
上記第2の蛍光樹脂は、上記第2の開口部を充填している、請求項1に記載のLEDモジュール。
【請求項3】
上記ケースは、互いに反対側を向く主面および底面を有する板状部と、上記第1の開口部および上記第2の開口部が形成された枠状部とを備えており、
上記第1のLEDチップおよび上記第2のLEDチップは上記主面側に設置され、
上記枠状部は、上記第1の開口部および上記第2の開口部が上記主面を露出させるように配置されている、請求項2に記載のLEDモジュール。
【請求項4】
上記枠状部は、外枠と、上記外枠の内側に設置される仕切り部とを備えており、
上記仕切り部は、第1の方向において、上記第1の開口部と上記第2の開口部とによって挟まれている、請求項3に記載のLEDモジュール。
【請求項5】
上記外枠は、上記仕切り部よりも上記第1の方向における一方側に位置する第1の内向きの側面と、上記仕切り部よりも上記第1の方向における他方側に位置する第2の内向きの側面と、を有しており、
上記仕切り部は、第1の側面と、上記第1の側面よりも上記第1の方向における他方側に位置する第2の側面と、を有しており、
上記第1の開口部は上記第1の内向きの側面と、上記第1の側面とによって規定され、
上記第2の開口部は、上記第2の内向きの側面と、上記第2の側面とによって規定されている、請求項4に記載のLEDモジュール。
【請求項6】
上記第1の内向きの側面は、上記主面と垂直な方向において上記主面から遠ざかるほど、上記主面が含む方向において上記第1のLEDチップから遠ざかるように傾斜しており、
上記第2の内向きの側面は、上記主面と垂直な方向において上記主面から遠ざかるほど、上記主面が含む方向において上記第2のLEDチップから遠ざかるように傾斜している、請求項5に記載のLEDモジュール。
【請求項7】
上記第1の側面は、上記第1の方向における一方側ほど、上記主面と垂直な方向において上記主面に近づくように傾斜しており、
上記第2の側面は、上記第1の方向における他方側ほど、上記主面と垂直な方向において上記主面に近づくように傾斜している、請求項6に記載のLEDモジュール。
【請求項8】
上記第1のLEDチップおよび上記第2のLEDチップは、それぞれ、第1の電極および第2の電極を備えており、
上記ケースは、上記第1のLEDチップの上記第1の電極と導通する第1の実装電極と、上記第1のLEDチップの上記第2の電極と導通する第2の実装電極と、上記第2のLEDチップの上記第1の電極と導通する第3の実装電極と、を備えており、
上記第1の実装電極、上記第2の実装電極、および、上記第3の実装電極は互いに離間している、請求項4ないし7のいずれかに記載のLEDモジュール。
【請求項9】
上記第2のLEDチップの上記第2の電極は、上記第2の実装電極と導通している、請求項8に記載のLEDモジュール。
【請求項10】
上記第1の実装電極、上記第2の実装電極、および、上記第3の実装電極は上記底面に設置されている、請求項9に記載のLEDモジュール。
【請求項11】
上記第2の実装電極は、上記第1の方向において、上記第1の実装電極と上記第3の実装電極とによって挟まれている、請求項10に記載のLEDモジュール。
【請求項12】
上記第1の実装電極は、上記第1の方向において、上記第2実装電極よりも一方側に位置しており、
上記第3の実装電極は、上記第1の方向において、上記第2の実装端子よりも他方側に位置しており、
上記第1のLEDチップの上記第2の電極は、上記第1のLEDチップの上記第1の電極よりも上記第1の方向において他方側に位置しており、
上記第2のLEDチップの上記第2の電極は、上記第2のLEDチップの上記第1の電極よりも上記第1の方向において一方側に位置している、請求項11に記載のLEDモジュール。
【請求項13】
上記ケースは、上記主面に設置され、かつ、上記第1の蛍光樹脂によって覆われた第1のボンディングパッドと、上記主面に設置され、かつ、上記第2の蛍光樹脂によって覆われた第2のボンディングパッドと、を備えており、
上記第1のボンディングパッドは、上記第1のLEDチップよりも上記第1の方向における一方側に位置しており、かつ、上記第1の実装電極と導通しており、
上記第2のボンディングパッドは、上記第2のLEDチップよりも上記第1の方向における他方側に位置しており、かつ、上記第3の実装電極と導通しており、
上記第1のLEDチップの上記第1の電極と上記第1のボンディングパッドとを導通させる第1のワイヤと、
上記第2のLEDチップの上記第1の電極と上記第2のボンディングパッドとを導通させる第2のワイヤと、を備えている、請求項12に記載のLEDモジュール。
【請求項14】
上記第1の実装電極と導通する第1の電極と、上記第2の実装電極と導通する第2の電極と、を有しており、かつ、上記第1の蛍光樹脂に覆われた追加の第1のLEDチップを備えており、
上記追加の第1のLEDチップは、上記第1の方向において上記第1のLEDチップと異なる位置に設置され、かつ、上記第1の方向と直交する第2の方向においても上記第1のLEDチップと異なる位置に設置されている、請求項11ないし13のいずれかに記載のLEDモジュール。
【請求項15】
上記第3の実装電極と導通する第1の電極と、上記第2の実装電極と導通する第2の電極と、を有しており、かつ、上記第2の蛍光樹脂に覆われた追加の第2のLEDチップを備えており、
上記追加の第2のLEDチップは、上記第1の方向において上記第2のLEDチップと異なる位置に設置され、かつ、上記第1の方向と直交する第2の方向においても上記第2のLEDチップと異なる位置に設置されている、請求項14に記載のLEDモジュール。
【請求項16】
上記ケースは、上記主面に設置され、かつ、上記第1の蛍光樹脂によって覆われた第1のボンディングパッドと、上記主面に設置され、かつ、上記第2の蛍光樹脂によって覆われた第2のボンディングパッドと、を備えており、
上記第1のボンディングパッドは、上記第1のLEDチップよりも上記第1の方向における一方側に位置しており、かつ、上記第1の実装電極と導通しており、
上記第2のボンディングパッドは、上記第2のLEDチップよりも上記第1の方向における他方側に位置しており、かつ、上記第3の実装電極と導通しており、
上記第1のLEDチップの上記第1の電極と上記第1のボンディングパッドとを導通させる第1のワイヤと、
上記追加の第1のLEDチップの上記第1の電極と上記第1のボンディングパッドとを導通させる追加の第1のワイヤと、
上記第2のLEDチップの上記第1の電極と上記第2のボンディングパッドとを導通させる第2のワイヤと、
上記追加の第2のLEDチップの上記第1の電極と上記第2のボンディングパッドとを導通させる追加の第2のワイヤと、を備えている、請求項15に記載のLEDモジュール。
【請求項17】
上記仕切り部の上記第1の方向における幅は、上記外枠の幅よりも短くなっている、請求項4ないし16のいずれかに記載のLEDモジュール。
【請求項18】
上記主面側に設置された第3のLEDチップをさらに備えており、
上記ケースには、上記第3のLEDチップを露出させる第3の開口部が形成されており、
上記第3の開口部を充填する第3の蛍光樹脂をさらに備えている、請求項4ないし17のいずれかに記載のLEDモジュール。
【請求項19】
上記枠状部は、上記第1の方向において上記第2の開口部と上記第3の開口部とに挟まれる追加の仕切り部を備えている、請求項18に記載のLEDモジュール。
【請求項20】
上記第1の色温度は上記第2の色温度より低く、上記第3の蛍光樹脂は、上記第3のLEDチップからの光を励起光として上記第1の蛍光を発する、請求項19に記載のLEDモジュール。
【請求項21】
上記枠状部は、上記第1の方向と直交する第2の方向において上記第2の開口部と上記第3の開口部とに挟まれる追加の仕切り部を備えている、請求項18に記載のLEDモジュール。
【請求項22】
上記第1の色温度は上記第2の色温度より低く、上記第3の蛍光樹脂は、上記第3のLEDチップからの光を励起光として上記第2の蛍光を発する、請求項21に記載のLEDモジュール。
【請求項23】
上記主面側に設置された第4のLEDチップをさらに備えており、
上記ケースには、上記4のLEDチップを露出させる第4の開口部が形成されており、
上記第4の開口部を充填する第4の蛍光樹脂をさらに備えており、
上記仕切り部は、上記第1の方向において上記第3の開口部と上記第4の開口部とに挟まれており、
上記枠状部は、上記第1の方向と直交する第2の方向において、上記第1の開口部と上記第4の開口部とに挟まれる追加の仕切り部を有している、請求項18に記載のLEDモジュール。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【図27】
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【公開番号】特開2013−4653(P2013−4653A)
【公開日】平成25年1月7日(2013.1.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−132985(P2011−132985)
【出願日】平成23年6月15日(2011.6.15)
【出願人】(000116024)ローム株式会社 (3,539)
【Fターム(参考)】