(57)【要約】【課題】  異なる色の光を発光する少なくとも２つのＬＥＤの集合体では、各色ＬＥＤの劣化進行度合いが異なるため、一番最初に劣化したもので寿命が決まってしまい、経済性の悪い製品となっていた。また頻繁に交換することが必要なため保守コストが高くなってしまっていた。【解決手段】  本発明の光源装置は、異なる色の光を発光する少なくとも２つのＬＥＤを有し、前記ＬＥＤの劣化に関わる要素をそれぞれの前記ＬＥＤ毎に異ならせて設定することにより、前記それぞれのＬＥＤの劣化速度を近似せしめた。  また、劣化に関わる要素として最も大きな発熱に関し、それぞれのＬＥＤ毎に放熱機構を設け、それぞれのＬＥＤに流れる電流量もしくは発光スペクトルもしくは発熱量に応じて前記それぞれの放熱機構の放熱特性を設定した。【選択図】        図１
2006108517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる色の光を発光する少なくとも２つのＬＥＤを有する照明装置において、
前記ＬＥＤを接続するＬＥＤ接続用基板の接続電極の大きさを、前記ＬＥＤにより異ならせたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤ接続用基板は、フレキシブル印刷回路基板であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
少なくとも前記ＬＥＤが実装された前記ＬＥＤ接続用基板と、前記ＬＥＤの光出射面前方に配設された導光部材を有することを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
複数のＬＥＤ素子を有するＬＥＤ集合体が接続される複数の接続部を有するＬＥＤ接続用基板であって、それぞれのＬＥＤ素子の発光スペクトルもしくは発熱量もしくは電流量に応じて前記ＬＥＤを接続する前記ＬＥＤ接続基板の接続電極の大きさもしくは電極厚さの少なくとも１つを変えたことを特徴とするＬＥＤ接続用基板。
【請求項５】
前記ＬＥＤ接続用基板は、フレキシブル印刷回路基板であることを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤ接続用基板。
【請求項６】
前記請求項１または２または３に記載の照明装置の前記ＬＥＤの光出射面前方向に配設された導光部材の前記導光部材の光出射面前方向に表示パネルをを配設されたことを特徴とする表示装置。
【請求項７】
前記請求項４または５に記載のＬＥＤ接続用基板の前記ＬＥＤの光出射面前方に配設された導光部材と前記導光部材の光出射面前方に配設された表示パネルを有することを特徴とする表示装置。
【請求項８】
赤、緑、青３色のＬＥＤ素子より成るＬＥＤ集合体と接続される複数の接続電極を有するＬＥＤ接続用回路基板であって、前記ＬＥＤ素子に接続されるそれぞれの前記接続電極に流れる電流量、もしくはそれぞれの前記接続電極が接続されるＬＥＤの発光スペクトル、もしくはそれぞれの前記接続電極の発熱量に応じてそれぞれの前記接続電極の大きさもしくは電極厚さの少なくとも１つを変えたことを特徴とするＬＥＤ接続用回路基板。
【請求項９】
前記青色ＬＥＤの接続電極の大きさを他の色のＬＥＤの接続電極よりも大きくしたことを特徴とする請求項８に記載のＬＥＤ接続用回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数色のＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた光源の長寿命化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近来小型化が可能、寿命が長いという長所を生かしてＬＥＤを光源に使う機器が増加している。
しかしながら、ＬＥＤにも劣化があり、特に異なる波長を持った複数色のＬＥＤの混色を利用する用途では劣化問題が重要な解決課題となってきている。
混色を利用する用途としては、赤色（以下Ｒと略記する）ＬＥＤ、緑色（以下Ｇと略記する）ＬＥＤ、青色（以下Ｂと略記する）ＬＥＤの３原色の混合で白を出す白色バックライトやＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤを順次点灯あるいは消灯の動作を繰り返して各色の表示を人間の目で積分してカラー認識するＦＳＣ（フィールド・シーケンシャル）方式の光源及びそれを用いた表示装置、また各原色及び混合色で情報内容を示す方式等が利用され始めている。
【０００３】
ところが各色のＬＥＤはそれぞれ劣化の進行度が異なるため、初期的に色合わせしても劣化と共に色味が変わってきてしまうという問題が生じている。この問題には、人間の目が輝度には比較的鈍感だが色味に比較的敏感という特性を持っていることが大きく影響している。
この問題が解決出来ないため、白色バックライト用途では高価なＢＬＥＤをＹＡＧ樹脂で覆って白色を出す方式が一般的になってしまっている。
【０００４】
ＬＥＤの寿命を長くするためにはいくつかの提案がある。
例えばＬＥＤチップを実装する基板の電極を工夫することで、ＬＥＤチップの電極位置と基板の電極位置の位置ずれ防止とＬＥＤチップの傾き防止を計り、またＬＥＤ素子の放熱特性をＬＥＤ素子の電極を工夫することで改善する方法の提案がある（例えば特許文献１参照）。
しかしＬＥＤを実装する基板の接続パッドの工夫についてはなんら開示がなく、また異なる波長を持った複数のＬＥＤ素子の劣化特性を制御する方法については何ら述べられていない。
【０００５】
また、金属導体基板を用い、該導体基板の金属上にＬＥＤチップを実装し放熱特性を向上させるという提案もある（例えば特許文献２参照）。
しかしこの方法では基板のコストが大幅に上昇してしまい、また小型機器に用いるためには小型化が困難という問題がある。さらに、異なる波長を持った複数のＬＥＤ素子の劣化特性を制御する方法については何ら述べられていない。
【０００６】
さらに、基板のＬＥＤ素子が実装された面と反対側の面に放熱部材を貼り付け、放熱特性を向上させるという提案もある（例えば特許文献３参照）。
しかしこの方法でも小型機器に用いるための小型化、薄型化には問題があり、また異なる波長を持った複数のＬＥＤ素子の劣化特性を制御する方法については何ら述べられていない。
【０００７】
このように従来の提案はＬＥＤ単体の寿命を延ばすことにのみ着目しており、複数色のＬＥＤの集合体の寿命に関しては有効な提案が見られなかった。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１７７１３６
【特許文献２】特開２００３−１０１０７６
【特許文献３】特開２００４−６１９３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
解決しようとする課題は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のＬＥＤの劣化進行度合いが異なるため、３つのＬＥＤがＩＣ化された集合体では、一番最初に劣化したものでＬＥＤ集合体の寿命が決まってしまい、まだ劣化していない他のＬＥＤも１個のＬＥＤの為にパッケイジ化された他の色のＬＥＤも同時に捨てることになってしまっていた。そのためＬＥＤの集合体は経済性が悪い部品あるいは製品となっており、また頻繁に交換することが必要なため保守コストが高くなってしまっていたことである。
そこで本発明の目的は、各色ＬＥＤの劣化速度を均一に近づけ、ＬＥＤ集合体の寿命を延ばすことである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の特徴は、異なる色の光を発光する少なくとも２つのＬＥＤを有する光源装置において、前記ＬＥＤを接続するＬＥＤ接続用基板の接続電極の大きさを、前記ＬＥＤにより異ならせたことを特徴とする光源装置である。
さらに、前記ＬＥＤ接続用基板は、フレキシブル印刷回路基板であることを特徴とする照明装置である。
さらに、少なくとも前記ＬＥＤが実装された前記ＬＥＤ接続用基板と、前記ＬＥＤの光出射面前方に配設された導光部材を有することを特徴とする照明装置である。
また、上記の照明装置の前記ＬＥＤの光出射面前方向に配設された導光部材の前記導光部材の光出射面前方向に表示パネルを配設されたことを特徴とする表示装置である。
【００１１】
また、上記課題を解決する本発明の特徴は、複数のＬＥＤ素子を有するＬＥＤ集合体が接続される複数の接続部を有するＬＥＤ接続用基板であって、それぞれのＬＥＤ素子の発光スペクトルもしくは発熱量もしくは電流量に応じて前記ＬＥＤを接続する前記ＬＥＤ接続基板の接続電極の大きさもしくは電極厚さの少なくとも１つを変えたことを特徴とするＬＥＤ接続用基板である。
さらに、前記ＬＥＤ接続用基板は、フレキシブル印刷回路基板であることを特徴とするＬＥＤ接続用基板である。
また、上記ＬＥＤ接続用基板の前記ＬＥＤの光出射面前方に配設された導光部材と前記導光部材の光出射面前方に配設された表示パネルを有することを特徴とする表示装置である。
【００１２】
赤、緑、青３色のＬＥＤ素子より成るＬＥＤ集合体と接続される複数の接続電極を有するＬＥＤ接続用回路基板であって、前記ＬＥＤ素子に接続されるそれぞれの前記接続電極に流れる電流量、もしくはそれぞれの前記接続電極が接続されるＬＥＤの発光スペクトル、もしくはそれぞれの前記接続電極の発熱量に応じてそれぞれの前記接続電極の大きさもしくは電極厚さの少なくとも１つを変えたことを特徴とするＬＥＤ接続用回路基板である。
さらに、前記青色ＬＥＤの接続電極の大きさを他の色のＬＥＤの接続電極よりも大きくしたことを特徴とするＬＥＤ接続用回路基板である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数色から成るＬＥＤ光源の各色の劣化進行度を近似せしめることが出来るのでＬＥＤ光源装置の色味を保つことが出来、長寿命化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の光源装置は、異なる色の光を発光する少なくとも２つのＬＥＤを有し、前記ＬＥＤの劣化に関わる要素をそれぞれの前記ＬＥＤ毎に異ならせて設定することにより、前記それぞれのＬＥＤの劣化速度を近似せしめた。
また、劣化に関わる要素として最も大きな発熱に関し、それぞれのＬＥＤ毎に放熱機構を設け、それぞれのＬＥＤに流れる電流量もしくは発光スペクトルもしくは発熱量に応じて前記それぞれの放熱機構の放熱特性を設定した。
【実施例１】
【００１５】
図３は光源装置（図３においては、ＬＥＤ集合体６４と接続部１０に相当する）、照明装置（図３においては、ＬＥＤ集合体６４と導光部材３６に相当する）、表示装置（図３においては、前記照明装置と液晶表示パネル４２に相当する）の例を示した斜視図である。
図３において、４２は上透明基板３８下透明基板４０から成る液晶表示パネル、４４は透明基板４０上に実装されたドライバーＩＣ、４６は基板で、図３においては携帯用電子機器に適したフレキシブル印刷基板（以下ＦＰＣと略記する）を用いている。ここでＦＰＣ４６はＬＥＤとの接続部１０とそれに続くＬＥＤ用配線部１１とを有しており、機器の本体から液晶駆動信号を受け取ってドライバーＩＣ４４に供給し、ＬＥＤ駆動信号を受け取ってＬＥＤ集合体６４に供給している。６４はＦＰＣ４６の接続部１０上に実装されたＬＥＤ集合体、３６はＬＥＤ集合体６４の光出射面前方に配設された導光部材で、導光部材３６の光出射面は図３の上方となっている。
ここで、ＬＥＤ集合体６４とＦＰＣ４６の接続部１０とが光源装置、該光源装置と導光板３６とで照明装置、該照明装置と液晶表示パネル４２とで表示装置を形成している。
なお以下の図において、同様の部材には同様の番号を付している。
【００１６】
図４はＬＥＤ集合体６４の回路図の例である。
図４において、５０は赤ＬＥＤ（ＲのＬＥＤ）であり、５２は緑ＬＥＤ（ＧのＬＥＤ）であり，５４は青ＬＥＤ（ＢのＬＥＤ）であり、このようにＬＥＤの集合体であるＬＥＤ集合体６４には異なる色の光を発光する少なくとも２つのＬＥＤが内蔵されている。それぞれのＬＥＤは１チップに複数形成されていても良いし、複数チップでも良いし、それぞれが別パッケージになっている複数パッケージでも良い。
図４（ａ）はＬＥＤ５０、５２，５４のアノードが共通接続されて共通端子（Ｃ）６２とされ、各ＬＥＤ５０、５２，５４のカソードはそれぞれ独立端子５８，６０，５６とされている例である。
図４（ｂ）はＬＥＤ５０、５２，５４のカソードが共通接続されて共通端子（Ｃ）とされ、各ＬＥＤ５０、５２，５４のアノードはそれぞれ独立端子とされている例である。
図４（ｃ）はＬＥＤ５０、５２，５４のアノード、カソードが共に独立端子とされている例で、ＬＥＤそれぞれが別パッケージになっている複数パッケージの場合はこの例に相当する。
このようにＬＥＤ集合体６４は各種の出力端子形態をとり得る。
【００１７】
図５はＬＥＤに電流を流すデューティー比を変えて色味調整をする例を示したタイミングチャートである。
図５（ａ）はＦＳＣ方式での色味合わせの例で、１フィールド期間ｔｆのうちの赤サブフィールドｔＲでは図示のようにＲのＬＥＤを発光させ、緑サブフィールドｔＧではＧのＬＥＤを発光させ、青サブフィールドｔＢではＢのＬＥＤを発光させている。これらの光を積分した結果が白色になることが正しい色味を出す条件だが、その調整のため、ｔＲではＲのＬＥＤの発光時間を、ｔＧではＧのＬＥＤの発光時間を、ｔＢではＢのＬＥＤの発光時間をそれぞれ図示のように調整している。
図５（ｂ）は光源の発光色を変えて情報内容を表示する表示法での色味合わせの例で、赤を出す期間ｔ１ではＲのＬＥＤを、緑を出す期間ｔ２ではＧのＬＥＤを、青を出す期間ｔ３ではＢのＬＥＤを、シアンを出す期間ｔ４ではＧとＢのＬＥＤを、イエローを出す期間ｔ５ではＲとＧのＬＥＤを、マゼンタを出す期間ｔ５ではＲとＢのＬＥＤをそれぞれ発光させている。そして混色で色を出す期間ｔ４，ｔ５，ｔ６ではＬＥＤの発光時間をそれぞれ図示のように調整している。
【００１８】
図６はＬＥＤに電流を流すデューティー比もしくは電流値を変えて白色に調整する例を示したタイミングチャートである。
図６（ａ）は白色照明光を得るためＬＥＤに電流を流すデューティー比を変えて色味調整をする例で、１フィールド期間ｔｆ単位でＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤをＯＦＦにするタイミングをｔａ１からｔａ２の範囲で図示のようにそれぞれ調整することにより白色としている。
図６（ｂ）は白色照明光を得るためＬＥＤに流す電流値を変えて色味調整をする例で、Ｒ，Ｇ，ＢのＬＥＤに流す電流値をＩ１からＩ３の範囲で図示のようにそれぞれ調整することにより白色としている。
【００１９】
図５，６で示したようにＬＥＤ集合体ははじめに色味調整を行ってＬＥＤの製造バラツキによる色味のバラツキを調整することが必要である。しかし各色のＬＥＤによって劣化の進行度が異なる上、該調整によっても劣化の進行度は変わってくる。ＬＥＤの劣化は発光光量の減少となって現れるため、劣化の進行度の違いが色味の変化として現れてしまう。
特にＧとＢのＬＥＤでは上記電流値、デューティーに比例して発熱量が変わる傾向にある。
【００２０】
図７はＬＥＤに電流を流すデューティー比、電流値を説明する図である。
図７（ａ）において１フィールド期間ｔｆでＧのＬＥＤは期間ｔｇ発光しており、ＢのＬＥＤは期間ｔｂ発光している。従ってＧのＬＥＤの電流を流すデューティー比はｔｇ／ｔｆ、ＢのＬＥＤの電流を流すデューティー比はｔｂ／ｔｆとなり、発熱量もほぼこの比に応じたものとなる。
図７（ｂ）においてはＧのＬＥＤには電流Ｉ３が、ＢのＬＥＤには電流Ｉ１が流されており、発熱量もほぼこの電流値に応じたものとなる。
【００２１】
ＬＥＤは従来液晶表示装置のバックライトとして使われていた冷陰極管よりも大幅に寿命が長いため有用なバックライトと考えられているが、色味が重要な用途においては問題があった。
これは例えば３原色のＬＥＤの組み合わせのように、異なる色のＬＥＤの組み合わせで所望の色を得ようとした場合、初期的な色合わせは図５，６で説明したようにＬＥＤに流す電流値やＬＥＤに電流を流すデューティー比を調節することで可能であるが、各色のＬＥＤはそれぞれ劣化の進行度が異なるため、初期的に色合わせしても劣化と共に色味が変わってきてしまう。そのため複数色のＬＥＤの組み合わせでは期待した長寿命化は計れないため、例えば白色バックライトでは高価なＢのＬＥＤをＹＡＧ樹脂で覆って白色を出す方式が一般的になってしまっている。
ＬＥＤの劣化はＬＥＤチップを封止している樹脂の変色、電気的結合部の劣化、発光
を司る接合部の劣化等が考えられ、それらの劣化進行度が温度に深く関わっていることが確認されている。すなわち高温では劣化の進行が速く、低温では進行が遅くなることが確認されている。そのためか従来の長寿命化技術はＬＥＤチップの温度上昇を抑えること、すなわち放熱機構の改良に偏っていた。
【００２２】
一方異なる色のＬＥＤの組み合わせで所望の色を得ようとした場合、例えば３原色のＬＥＤの組み合わせとした場合は、ＢのＬＥＤの劣化が一番速くＧのＬＥＤがそれに続き、ＲのＬＥＤは最も遅いことがわかっている。異なる色のＬＥＤの組み合わせで所望の色を得ようとする用途の場合は、色が狂ってしまったと感じられた時が寿命なので、大幅に寿命が短くなってしまっている。
劣化の原因の１つは各色の発光スペクトルに関係するものと思われ、Ｒ，Ｇ，Ｂの順で発光スペクトルが短波長側となるためエネルギーが大きくなり、主に樹脂の劣化進行度を速めているものと考えられる。
劣化の他の原因は温度であり、温度は劣化の各現象を加速している。
本願発明はＬＥＤの劣化に関わる要素をそれぞれのＬＥＤ毎に異ならせて設定することにより、それぞれのＬＥＤの劣化速度を近似せしめ、色味の変化を遅らせることによりＬＥＤ集合体の長寿命化を計ろうとするものであるが、実施例では各色ＬＥＤの持つ放熱機構の特性を異ならせてＬＥＤの劣化速度を近似せしめた例を示している。
【００２３】
図１は本発明による第１の実施例で、ＦＰＣのＬＥＤ実装面側を示した図であり、本発明のＬＥＤ接続用基板に相当する部位を示したものである。このＬＥＤ接続用基板として接続電極部１１を含めてＬＥＤ接続用基板としＬＥＤに接続される配線を用いて放熱特性制御すれば、より放熱の制御範囲が広がり、しかも放熱特性が向上する効果を得ることができる。
ここで、本実施例ではフレキシブル回路基板なるＦＰＣをＬＥＤ接続用基板として用いたが、フレキシブル基板でないリジット基板をＬＥＤ接続用基板として用いてもよい。
図１（ａ）は、図３の符号４６で示した基板であるＦＰＣのＬＥＤとの接続部１０と接続用配線電極１４が配設された配線部１１を示した図である。接続部１０の接続電極部１２にＢのＬＥＤ用接続電極１６、ＲのＬＥＤ用接続電極１８、ＧのＬＥＤ用接続電極２０、ＬＥＤの共通電極Ｃ用接続電極２２が図示のように設けられており、配線部１１には各ＬＥＤ接続電極１６，１８，２０，２２にそれぞれ接続されている配線電極１４が設けられている。
接続電極にはＬＥＤの熱が伝わってきておりかつ空気と接しているため、接続電極がＬＥＤの放熱機構となっている。そこで本実施例ではＢのＬＥＤ用接続電極１６の面積を、図示のように他の色のＬＥＤの接続電極１８，２０に比べ大きく、ＬＥＤ素子から伝わってくる熱の放熱量が大きくなるよう設定した。このように設定したことにより、ＢのＬＥＤの放熱特性を他のＬＥＤよりも大きく設定し、発熱量が大きいＢのＬＥＤのチップ温度を他のＧ，ＲのＬＥＤのチップ温度に近づけている。このようにＢのＬＥＤの放熱特性を他のＬＥＤよりも大きく設定しているのは、ＢのＬＥＤは光の波長が短いので他の色のＬＥＤに比べてエネルギーが大きく発熱が大きいためである。その結果ＢのＬＥＤでは封止樹脂等の劣化が速かった。
またＢのＬＥＤの劣化速度が他の色のＬＥＤに比べ速かったため、ＢのＬＥＤの劣化速度を遅くするだけでもＬＥＤ集合体の長寿命化には大きな効果がある。
図１（ｂ）、（ｃ）では図示のようにＢのＬＥＤの接続電極１６に加えＧのＬＥＤの接続電極２０も他の接続電極１８，２２よりも面積を大きく設定してあり、３原色では接続電極の面積をＢ，Ｇ，Ｒの順としている。これはＬＥＤの劣化速度がＢ，Ｇ，Ｒの順となっているためで、図１（ｂ）、（ｃ）のようにＢ，Ｇ，Ｒでそれぞれの接続電極の面積を異ならせて設定することにより、よりＬＥＤの劣化速度を近似せしめることが出来る。
ここで、図１（ｂ）においては、接続電極１６が、配線電極１４の一部であるとも表現されている、このように本発明は、Ｒ、Ｇ、Ｂよりなる３色のＬＥＤチップを有するＬＥ
Ｄ素子と接続される複数の配線あるいは接続電極を有する回路基板であるＦＰＣであって、Ｒ、Ｇ、Ｂの前記ＬＥＤチップに接続されるそれぞれの前記配線を流れる電流量に関係づけてぞれぞれの配線の配線幅または配線厚みの少なくとも１つを変えた配線を有することを特徴とするＬＥＤ接続ＦＰＣである。
図１（ｂ）では、配線面積あるいは接続電極の配線幅、配線長さ、配線平面積、配線厚み、配線抵抗を変える実施例の代表である配線面積あるいは接続電極をＬＥＤの劣化に対応あるいは関係づけて変えたものである。この劣化に対応するＬＥＤの劣化要因としては、電流、発熱、発光色の波長、温度などがあり、これらの要因に対応してあるいは要因に関係づけて配線面積あるいは接続電極の配線幅、配線長さ、配線厚み、配線平面積、配線抵抗を変えることで、本発明の効果が得られる。
【００２４】
なお、各接続電極の面積は、図７（ａ）で説明したデューティー比もしくは図７（ｂ）で説明した電流値に従って各ＬＥＤに流れる電流量、もしくは各ＬＥＤの発光スペクトル、もしくは各ＬＥＤの発熱量に応じて設定すればよい。なお、電流量は制御回路の設計の際に、発光スペクトルは使用素子選定の際に、発熱量は測定によって、いずれも比較的容易に知ることが出来る。
また、各接続電極の面積ではなく、各接続電極の電極厚みを変えること、電極面積と電極厚みの双方を変え、接続電極の熱容量も変えることも効果がある。
また、ＧのＬＥＤとＢのＬＥＤとでは電流量と発熱量とが相互に関係しあっているため、この２つのＬＥＤに関しては本実施例の方式が特に効果的である。
【００２５】
図２は本発明による第２の実施例で、ＬＥＤ接続用基板の実施例であるＦＰＣ（フレキシブル回路基板）の裏面を示した図である。
図２（ａ）においてはＦＰＣ４６の接続部１０の裏面に電極２４もしくは放熱部材２４を設けている。
このように電極もしくは放熱部材２４を設けると、ＦＰＣ表面の接続電極１６，１８，２０に伝えられたＬＥＤの熱は約２５μｍ厚のＦＰＣを介して裏面の電極もしくは放熱部材２４に伝わるので、より放熱効果が大きくなる。電極もしくは放熱部材２４に伝わる熱量はほぼＦＰＣ４６の表の面の接続電極１６，１８，２０の面積に比例するので、Ｒ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤ毎に放熱特性が異なる状態には変わりはない。
【００２６】
図２（ｂ）はＦＰＣ４６の接続部１０の裏面にＢのＬＥＤ用背面電極２６，ＧのＬＥＤ用背面電極２８を設けた例で、ＢのＬＥＤとＧのＬＥＤの熱をＦＰＣ表面の接続電極１６，１８、ＦＰＣを介して該電極２６、２８からも放熱させて放熱効果を高めている。
また、熱伝導率を下げるためのＢのＬＥＤ用スルーホール３０、ＧのＬＥＤ用スルーホール３２を設けてＦＰＣ表面の接続電極１６，１８と金属で接続することも放熱効果を高める上で有効である。
なお、図２（ｂ）ではＧのＬＥＤ用背面電極２８の方がＢのＬＥＤ用背面電極２６よりも面積を大きく取ってあるが、放熱特性としては表面の接続電極の面積、表面の接続電極と裏面の背面電極とが重なっている面積、スルーホールの数等によって放熱特性が決まるので、背面電極の面積と放熱量とは必ずしも一致はしない。
【００２７】
図２（ｃ）はＦＰＣ４６の接続部１０の裏面にＢのＬＥＤ用背面電極２６，ＧのＬＥＤ用背面電極２８に加えＲのＬＥＤ用背面電極２７を設けた例で、このように構成したことによりＲのＬＥＤの放熱特性も高めている。
また、図２（ｃ）では、熱伝導率を下げるためのＢのＬＥＤ用スルーホール３０、ＲのＬＥＤ用スルーホール３４、ＧのＬＥＤ用スルーホール３２を設けてＦＰＣ表面の接続電極１６，１８と金属で接続することも放熱効果を高める上で有効である。
【００２８】
図８はＬＥＤ集合体をＬＥＤ接続用基板の実施例であるＦＰＣ上に実装した例を示した
斜視図である。
ここで、本実施例ではフレキシブル回路基板なるＦＰＣをＬＥＤ接続用基板として用いたが、フレキシブル基板でないリジット基板をＬＥＤ接続用基板として用いてもよい。
図８において、６４はＬＥＤ集合体で、例えばＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤが１つのパッケージ内に収納されてＦＰＣ４６の接続部１０上に実装されている。
ＬＥＤ集合体６４が図４（ａ）に示したアノードコモンの接続となっている場合ＬＥＤ集合体６４の外部電極は、５６をＢのＬＥＤのカソード電極、５８をＲのＬＥＤのカソード電極、６０をＧのＬＥＤのカソード電極、６２を共通アノード電極とする。またＬＥＤ集合体６４が図４（ｂ）に示したカソードコモンの接続となっている場合ＬＥＤ集合体６４の外部電極は、５６をＢのＬＥＤのアノード電極、５８をＲのＬＥＤのアノード電極、６０をＧのＬＥＤのアノード電極、６２を共通カソード電極とする。
ＬＥＤ集合体６４の各電極５６，５８，６０，６２はＦＰＣ４６の接続部１０でＢ，Ｒ，ＧおよびＣの各ＬＥＤ用接続電極１６，１８，２０，２２にリフロー法によって半田６３でそれぞれ接続されている。したがって、ＬＥＤ集合体６４の各電極５６，５８，６０の熱はＬＥＤ用接続電極１６，１８，２０に低い熱抵抗で伝えられる。各ＬＥＤ発光光の出射方向は６６で示した方向となる。
なお、ＬＥＤ集合体は図８の例に限定されるものではなく、異なる色の発光光を出す別々のパッケージがＦＰＣ４６の接続部１０上に実装されていても良い。
【００２９】
図９はワイヤーボンディング法によりＬＥＤチップをパッケージに実装した例を示した断面図である。
チップ下面をカソードもしくはアノードのうちの一方の電極とするＬＥＤチップ７４は例えば銀ペースト７６でパッケージ内の基板６８上の電極７０に固定されて電極７０を一方の電極とし、ＬＥＤチップ７４の上面の他方の電極はワイヤー７８によってパッケージ内の基板６８上の電極７２に接続されている。８０は内面が鏡面加工された樹脂で、充填されている無色透明の樹脂８２と共にＬＥＤチップ７４を保護している。発光光の出射方向は図示の６６方向である。
ここでＬＥＤチップ７４の熱のほとんどは電極７０に伝わっており、電極７０が図８に示した電極５６，５８，６０として外部に引き出される。電極７２は他のＬＥＤチップと同様の電極と共通接続されて図８に示した共通電極６２として外部に引き出される。
【００３０】
図１０はフリップチップ法によりＬＥＤチップをパッケージに実装した例を示した断面図である。
アノード、カソードの両電極をチップの一方の面に、発光面をチップの他方の面としたＬＥＤチップ８４は、一方の電極をバンプ８６でパッケージ内の基板６８上の電極９０に接続されて電極９０を一方の電極とし、他方の電極はバンプ８８でパッケージ内の基板６８上の電極９２に接続されている。８０は内面が鏡面加工された樹脂で、充填されている無色透明の樹脂８２と共にＬＥＤチップ８４を保護している。発光光の出射方向は図示の６６方向である。
ここでＬＥＤチップ８４の熱はバンプ８６と８８の面積にほぼ比例して電極９０、９２に伝わる。  従ってバンプ８６の面積をバンプ８８の面積よりも十分大きく、もしくはバンプ８６の個数をバンプ８８の個数よりも十分多くすればＬＥＤチップ８４の熱のほとんどは電極９０に伝わる。電極９０が図８に示した電極５６，５８，６０として外部に引き出される。電極９２は他のＬＥＤチップの同様の電極と共通接続されて図８に示した電極６２として外部に引き出される。
【００３１】
図１１はＬＥＤ集合体内でワイヤーボンディング法によってＬＥＤを実装した例を示した斜視図である。
図１１において、パッケージ内の基板１０８上にＢのＬＥＤ用電極１００、ＲのＬＥＤ用電極１０２、ＧのＬＥＤ用電極１０４、共通電極Ｃ用電極１０６が設けられ、該それぞ
れの電極にＢのＬＥＤ５４、ＲのＬＥＤ５０、ＧのＬＥＤ５２が銀ペースト７６で固定されている。
チップ下面をカソードもしくはアノードのうちの一方の電極とするＬＥＤチップ５４，５０，５２は電極１００，１０２，１０４を一方の電極とし、ＬＥＤチップ５４，５０，５２の上面の他方の電極がワイヤー７８によって接続された電極１０６を他方の電極としている。ここでＬＥＤチップ５４，５０，５２の熱のほとんどは電極１００，１０２，１０４に伝わっており、電極１００，１０２，１０４が図８に示した電極５６，５８，６０として外部に引き出される。電極１０６は他のＬＥＤチップの同様の電極と共通接続されて図８に示した電極６２として外部に引き出される。
【００３２】
以上説明したように、ＬＥＤチップの大半の熱が伝わる側の電極を個別の出力端子とし、熱があまり伝わらない側の端子を共通電極とすれば、ＬＥＤの発光色毎に放熱特性を異ならせることが出来、本発明の効果が得られる。
一方、ＬＥＤチップが実装されたパッケイジで見ると、実施例１の図１ではＢのＬＥＤ端子の接続電極の平面積を他のＬＥＤ端子に比べて３倍近く広げていなが、さらに、ＢのＬＥＤの共通電極側の接続電極２２をＲとＧのそれぞれの接続電極より大きくしても、接続電極１６の面積を大きくするほどの放熱特性の改善の効果は得られないものの、ある程度の放熱特性の改善の効果を得ることができる。このため、上記実施例１では、接続電極１８，２０，２２であるＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤの個別端子に接続される接続電極の放熱面積を調整するだけでなく、接続電極１０である共通電極Ｃの接続電極の面積をも調整する方がより本発明の効果が得られる。
この共通電極Ｃの接続電極に関しては、図１２の実施例２にＬＥＤ共通接続電極またはＬＥＤ固定電極１１８，１２０，１２２  Ｂ，Ｒ，Ｇとして説明をしている。
【実施例２】
【００３３】
図１２は本発明の第２の実施例で、ＦＰＣ上にＬＥＤチップを実装した図である。
本実施例はＬＥＤチップの大半の熱が伝わる側の電極が共通電極となっている場合の本発明の実施法を説明したものである。
本実施例においてはＬＥＤチップを直接ＦＰＣ上に実装している。
図１２において、ＦＰＣ４６（図３参照）の接続部１０にはＢのＬＥＤ５４、ＲのＬＥＤ５０、ＧのＬＥＤ５２をそれぞれＦＰＣの電極に接続し固定するための電極１１８，１２０，１２２が設けられ、該３つの電極は比較的細い配線１１６によって電気的に接続され共通電極線Ｃとなっている。電極１１８，１２０，１２２上にはＢのＬＥＤ５４、ＲのＬＥＤ５０、ＧのＬＥＤ５２がそれぞれ例えば銀ペーストで接着されて固定されている。またＢのＬＥＤ５４用の出力電極１１０、ＲのＬＥＤ５０用の出力電極１１２、ＧのＬＥＤ５２用の出力電極１１４が設けられ、それぞれワイヤ７８によってＬＥＤチップ５４，５０，５２と接続されている。図１２におけるＦＰＣ上の電極構成は図１，２と同様である。
図１２はＬＥＤの下面電極がアノードであって共通電極をアノードコモンにする必要がある場合、ＬＥＤの下面電極がカソードであって共通電極をカソードコモンにする必要がある場合のための構成である。
ワイヤ７８はメタルであり熱伝導率は高いが細く長いため、ＬＥＤチップ５４，５０，５２の熱の大部分はＬＥＤチップ裏面の銀ペーストを介して電極１１８，１２０，１２２に伝わる。電極１１８，１２０，１２２は比較的細い配線１１６によって電気的に接続され、該配線１１６はメタルであるため電気的には短絡状態であるが、熱抵抗的には絶縁状態に近い。したがって電極１１８，１２０，１２２には各ＬＥＤチップ５４，５０，５２の発熱量に従った熱が伝わり、実施例１の場合と同様に、各ＬＥＤ毎に放熱特性を異ならせることが出来る。
この様に、図１２では、共通電極Ｃの接続電極をＬＥＤ共通接続電極またはＬＥＤ固定
電極１１８，１２０，１２２  Ｂ，Ｒ，Ｇとして分割し、それぞれの共通電極１１８，１２０，１２２の面積をＬＥＤの色によりあるいはＬＥＤの発熱特性に対応して変えている。
ＬＥＤチップが実装されたパッケイジで見ると、実施例２の図１２ではＢのＬＥＤ端子の共通電極１１８の平面積を他のＬＥＤの共通電極１２０，１２２に比べて２−１．５倍近く広げている。
さらに、これらの共通電極１１８，１２０，１２２を１つの共通電極Ｃとしても、放熱特性の向上が得られる。
図１２では、共通電極Ｃのみの電極平面積を変えているが、ＬＥＤ用接続電極１１２，１１４，１１４の電極平面積を共通電極１１８，１２０，１２２と同じように変えても良い。
このように接続電極、共通電極の平面積を調整することでより本発明の効果が得られる。即ち、放熱特性が向上しＬＥＤ全体の劣化の進行を抑える事ができ、且つＬＥＤの色に対する劣化の進行の違いを調整することができ、結果、ＬＥＤパッケイジの部品の信頼性が向上し、さらにこのＦＰＣあるいは基板を用いた照明装置、表示装置の信頼性が向上する有する。
【実施例３】
【００３４】
図１３は本発明の第３の実施例で、ＬＥＤ集合体内でフリップチップ法によってＬＥＤを実装した図である。
図１３（ａ）においては図示を省略したＬＥＤ集合体内の基板上に、ＢのＬＥＤ５４用の出力電極１００、ＲのＬＥＤ５０用の出力電極１０２、ＧのＬＥＤ５２用の出力電極１０４、共通電極Ｃ用の出力電極１０６が設けられており、各ＬＥＤチップ５４，５０，５２は各出力電極１００，１０２，１０４と共通電極１０６との間にそれぞれ図示のようにフリップチップ接続されている。
ここでフリップチップ実装のためのバンプ８６，８８は図示のように出力電極１００，１０２，１０４側を十分大きく、共通電極１０６側を小さくしている。この状態をＢのＬＥＤ５４部の断面で示すと図１３（ｂ）のようになる。このようにバンプの大きさを変えることは半田印刷法や半田ボールを置く従来知られた方法で容易に実現出来る。
【００３５】
このようにバンプ８６をバンプ８８よりも十分大きく構成したことにより、ＬＥＤチップ５４，５０，５２の熱のほとんどは電極１００，１０２，１０４にそれぞれ伝わる。従って出力電極１００，１０２，１０４を図８に示したＬＥＤ集合体６４の出力電極５６，５８，６０として取り出し図１、２で示したＦＰＣ上に実装すれば、実施例１の場合と同様に、各ＬＥＤ毎に放熱特性を異ならせることが出来る。
【００３６】
なおＬＥＤ集合体内のＬＥＤ構成が図４（ｃ）のように各アノード端子、各カソード端子共に分離されている場合は、ＬＥＤチップの熱が伝わる端子が必ずＬＥＤ集合体の外側に設けられているので、各実施例で説明した方法の応用で各ＬＥＤ毎に放熱特性を異ならせることは容易である。
【００３７】
このように本発明の光源装置は、以下の特徴をも有している。
本発明の光源装置は、異なる色の光を発光する少なくとも２つのＬＥＤを有し、前記ＬＥＤの劣化に関わる要素をそれぞれの前記ＬＥＤ毎に異ならせて設定することにより、前記それぞれのＬＥＤの劣化速度を近似せしめている。また、本発明の光源装置は、異なる色の光を発光する少なくとも２つのＬＥＤを有し、それぞれの前記ＬＥＤ毎に放熱機構を設け、それぞれの前記ＬＥＤに流れる電流量に応じて前記それぞれの放熱機構の放熱特性を設定したことを特徴とする。また、本発明の光源装置は、前記電流量が前記ＬＥＤに流す電流値であることを特徴とする。また、本発明の光源装置は、前記電流量が間欠的に前
記ＬＥＤに電流を流すデューティー比であることを特徴とする。また、本発明の光源装置は、異なる色の光を発光する少なくとも２つのＬＥＤを有し、それぞれの前記ＬＥＤ毎に放熱機構を設け、それぞれの前記ＬＥＤに流れる発光スペクトルに応じて前記それぞれの放熱機構の放熱特性を設定したことを特徴とする。また、本発明の光源装置は、異なる色の光を発光する少なくとも２つのＬＥＤを有し、それぞれの前記ＬＥＤ毎に放熱機構を設け、それぞれの前記ＬＥＤの発熱量に応じて前記それぞれの放熱機構の放熱特性を設定したことを特徴とする。また、本発明の光源装置は、前記ＬＥＤのうちの１つが青色ＬＥＤであり、該青色ＬＥＤの放熱機構の放熱特性を他のＬＥＤの放熱機構の放熱特性よりも強化したことを特徴とする。また、本発明の光源装置は、異なる色の光を発光する少なくとも２つのＬＥＤを有し、前記ＬＥＤを接続する基板の接続電極の大きさを、前記ＬＥＤにより異ならせたことを特徴とする。また、本発明のＬＥＤ接続用基板は、複数のＬＥＤ素子を有するＬＥＤ集合体が接続される複数の接続部を有し、それぞれのＬＥＤ素子の発光スペクトルもしくは発熱量もしくは電流量に応じて前記ＬＥＤを接続する基板の接続電極の大きさもしくは電極厚さの少なくとも１つを変えたことを特徴とする。また、本発明のＬＥＤ接続用基板は、前記基板がフレキシブル印刷回路基板であることを特徴とする。また、本発明の照明装置は、少なくとも前記ＬＥＤが実装された前記フレキシブル印刷回路基板と、前記ＬＥＤの光出射面前方に配設された導光部材を有することを特徴とする。また、本発明の表示装置は、少なくとも前記ＬＥＤが実装された前記フレキシブル印刷回路基板と、前記ＬＥＤの光出射面前方に配設された導光部材と前記導光部材の光出射面前方に配設された表示パネルを有することを特徴とする。また、本発明のフレキシブル印刷回路基板は、赤、緑、青３色のＬＥＤ素子より成るＬＥＤ集合体と接続される複数の接続電極を有し、前記ＬＥＤ素子に接続されるそれぞれの前記接続電極に流れる電流量、もしくはそれぞれの前記接続電極が接続されるＬＥＤの発光スペクトル、もしくはそれぞれの前記接続電極の発熱量に応じてそれぞれの前記接続電極の大きさもしくは電極厚さの少なくとも１つを変えたことを特徴とする。また、本発明のフレキシブル印刷回路基板は、前記青色ＬＥＤの接続電極の大きさを他の色のＬＥＤの接続電極よりも大きくしたことを特徴とする。
【００３８】
以上説明したように本発明によれば、複数色から成るＬＥＤ光源の各色の劣化進行度を近似せしめることが出来るのでＬＥＤ光源装置の色味を保つことが出来、長寿命化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による第１の実施例で、ＦＰＣのＬＥＤ実装面側を示した図である。
【図２】本発明による第１の実施例で、ＦＰＣの裏面を示した図である。
【図３】ＬＥＤ光源装置、照明装置、表示装置の例を示した斜視図である。
【図４】ＬＥＤ集合体の回路図の例である。
【図５】ＬＥＤに電流を流すデューティー比を変えて色味調整をする例を示したタイミングチャートである。
【図６】ＬＥＤに電流を流すデューティー比もしくは電流値を変えて白色に調整する例を示したタイミングチャートである。
【図７】ＬＥＤに電流を流すデューティー比、電流値を説明する図である。
【図８】ＬＥＤ集合体をＦＰＣ上に実装した例を示した斜視図である。
【図９】ワイヤーボンディング法によりＬＥＤチップをパッケージに実装した例を示した断面図である。
【図１０】フリップチップ法によりＬＥＤチップをパッケージに実装した例を示した断面図である。
【図１１】ＬＥＤ集合体内のワイヤーボンディング法によってＬＥＤを実装した例を示した斜視図である。
【図１２】本発明の第２の実施例で、ＦＰＣ上にＬＥＤチップを実装した図である。
【図１３】本発明の第３の実施例で、ＬＥＤ集合体内でフリップチップ法によってＬＥＤを実装した図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  接続部
１１  ＬＥＤ用配線部
１２  接続電極部
１４  配線電極
１６，１８，２０，２２  ＬＥＤ用接続電極
２４  放熱部材としての電極
２６，２８  ＬＥＤ用背面電極
３０，３２，３４  スルーホール
３６  導光部材
４２  液晶表示パネル
４６  ＦＰＣ
５０  赤色（Ｒ）ＬＥＤ
５２  緑色（Ｇ）ＬＥＤ
５４  青色（Ｂ）ＬＥＤ
５６，５８，６０，６２    （ＬＥＤ集合体６４の）電極
７０  電極
６４  ＬＥＤ集合体
６８  パッケージ内の基板
７４  ＬＥＤチップ
７６  銀ペースト
７８  ワイヤー
８４  ＬＥＤチップ
８６，８８  バンプ
９０  電極
１００，１０２，１０４  出力電極
１０６  共通電極Ｃ用の出力電極
１１８，１２０，１２２  Ｂ，Ｒ，ＧのＬＥＤ共通接続電極またはＬＥＤ固定電極
【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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