(57)【要約】  発光デバイスは、ＬＥＤチップを有する基板を含むことができ、それらのＬＥＤチップは基板の表面上に配置されている。それらのＬＥＤチップは、少なくとも４色の異なる色のチップを含むことができる。一部は基板上に配置されるとともに一部は基板内に配置される電路によって、それらのＬＥＤチップを、少なくとも３つの独立にアドレス可能なグループとなるように、接続することができる。その独立にアドレス可能なグループ数は、ＬＥＤチップの色数よりも少数とすることができ、これにより、それらのグループの少なくとも１つは、２色以上の異なる色のＬＥＤチップを含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光デバイスであって、
基板と、
前記基板上に配置された、少なくとも４色の異なる色のＬＥＤチップを含む複数のＬＥＤチップと、
一部は前記基板上に配置されるとともに一部は前記基板内に配置される複数の電路であって、前記ＬＥＤチップを、前記ＬＥＤチップの異なる色数よりも少数である少なくとも３つの独立にアドレス可能なグループとなるように、接続する電路と、を備え、
前記独立にアドレス可能なＬＥＤグループのうちの異なるグループによって、異なる色の光を生成し、前記独立にアドレス可能なＬＥＤグループのうちの少なくとも第１のグループは、第１の色の第１のＬＥＤチップと、前記第１の色とは異なる第２の色の第２のＬＥＤチップと、を含む、発光デバイス。
【請求項２】
前記第１のＬＥＤチップは、青色ＬＥＤチップであり、前記第２のＬＥＤチップは、青緑色ＬＥＤチップである、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項３】
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第２のグループは、赤色ＬＥＤチップおよび橙色ＬＥＤチップを含む、請求項２に記載の発光デバイス。
【請求項４】
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第３のグループは、緑色波長が優勢である広帯域光を生成する緑色ＬＥＤチップを含む、請求項３に記載の発光デバイス。
【請求項５】
前記第１のＬＥＤチップは、赤色ＬＥＤチップであり、前記第２のＬＥＤチップは、橙色ＬＥＤチップである、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項６】
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第２のグループは、１つ以上の青緑色ＬＥＤチップで構成されている、請求項５に記載の発光デバイス。
【請求項７】
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第３のグループは、緑色波長が優勢である広帯域光を生成する緑色ＬＥＤチップを含む、請求項６に記載の発光デバイス。
【請求項８】
前記第１のＬＥＤチップは、青白色ＬＥＤチップであり、前記第２のＬＥＤチップは、青緑色ＬＥＤチップである、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項９】
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第２のグループは、赤色ＬＥＤチップおよび橙色ＬＥＤチップを含む、請求項８に記載の発光デバイス。
【請求項１０】
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第３のグループは、緑色波長が優勢である広帯域光を生成する緑色ＬＥＤチップを含む、請求項９に記載の発光デバイス。
【請求項１１】
制御信号に応じて、前記独立にアドレス可能なグループのそれぞれに動作電流を供給するための制御・駆動回路をさらに備える、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項１２】
前記制御信号は、当該デバイスからの出力光の所望の相関色温度（ＣＣＴ）を示す信号を含む、請求項１１に記載の発光デバイス。
【請求項１３】
前記複数のＬＥＤチップを覆うとともに前記基板に対して封止された１次レンズをさらに備える、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項１４】
前記基板は、リセス領域を有し、前記複数のＬＥＤチップは、前記リセス領域内に配置されており、
当該発光デバイスは、前記リセス領域内に少なくとも部分的に配置された封入材をさらに備える、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項１５】
前記封入材は、二酸化チタン（ＴｉＯ2）ナノ粒子と混合した２つ以上のシリコーン材料を含む、請求項１４に記載の発光デバイス。
【請求項１６】
発光デバイスであって、
基板と、
前記基板上に配置された、少なくとも５色の異なる色のＬＥＤチップを含む複数のＬＥＤチップと、
一部は前記基板上に配置されるとともに一部は前記基板内に配置される複数の電路であって、前記ＬＥＤチップを、厳密に３つの独立にアドレス可能なグループとなるように、接続する電路と、を備え、
前記独立にアドレス可能なＬＥＤグループのうちの異なるグループによって、異なる色の光を生成し、前記独立にアドレス可能なＬＥＤグループのうちの少なくとも第１のグループは、第１の色の第１のＬＥＤチップと、前記第１の色とは異なる第２の色の第２のＬＥＤチップと、を含む、発光デバイス。
【請求項１７】
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第１のグループは、１つ以上の青色ＬＥＤチップおよび１つ以上の青緑色ＬＥＤチップで構成されており、
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第２のグループは、１つ以上の赤色ＬＥＤチップおよび１つ以上の橙色ＬＥＤチップで構成されており、
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第３のグループは、１つ以上の緑色ＬＥＤチップで構成されている、請求項１６に記載の発光デバイス。
【請求項１８】
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第１のグループは、１つ以上の青白色ＬＥＤチップおよび１つ以上の青緑色ＬＥＤチップで構成されており、
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第２のグループは、１つ以上の赤色ＬＥＤチップおよび１つ以上の橙色ＬＥＤチップで構成されており、
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第３のグループは、緑色波長が優勢である広帯域光を生成する１つ以上の緑色ＬＥＤチップで構成されている、請求項１６に記載の発光デバイス。
【請求項１９】
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第１のグループは、１つ以上の青緑色ＬＥＤチップで構成されており、
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第２のグループは、１つ以上の赤色ＬＥＤチップおよび１つ以上の橙色ＬＥＤチップで構成されており、
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第３のグループは、緑色波長が優勢である広帯域光を生成する１つ以上の緑色ＬＥＤチップで構成されている、請求項１６に記載の発光デバイス。
【請求項２０】
制御信号に応じて、前記独立にアドレス可能なグループのそれぞれに動作電流を供給するための制御・駆動回路をさらに備える、請求項１６に記載の発光デバイス。
【請求項２１】
前記制御信号は、当該デバイスからの出力光の所望の相関色温度（ＣＣＴ）を示す信号を含む、請求項２０に記載の発光デバイス。
【請求項２２】
前記複数のＬＥＤチップを覆うとともに前記基板に対して封止された１次レンズをさらに備える、請求項１６に記載の発光デバイス。
【請求項２３】
前記基板は、リセス領域を有し、前記複数のＬＥＤチップは、前記リセス領域内に配置されており、
当該発光デバイスは、前記リセス領域内に少なくとも部分的に配置された封入材をさらに備える、請求項１６に記載の発光デバイス。
【請求項２４】
前記封入材は、二酸化チタン（ＴｉＯ2）ナノ粒子と混合した２つ以上のシリコーン材料を含む、請求項２３に記載の発光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１６年１１月１０日に出願された米国特許出願第１５／３４８，９４０号の優先権を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、広くは、発光デバイスに関し、特に、連続スペクトルを有する光を発生するＬＥＤ発光体に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
発光ダイオード（ＬＥＤ）による光源は、様々な用途において従来の白熱光源またはハロゲン光源に代わるエネルギー効率に優れたものとして台頭しつつある。従来の光源と比較して、ＬＥＤによる光源は、顕著に高いエネルギー効率および長寿命を提供することができる。
【０００４】
しかしながら、実用的なＬＥＤ光源を提供するためには、いくつかの課題に対処しなければならない。例えば、所与のＬＥＤは狭帯域波長の光を発し、これにより、（一般的には様々に異なる波長の合成である）白色光を生成するための課題が生じる。また、白色光はすべて同じように生成されるわけではない。人間の目は、蛍光灯、白熱灯、太陽光のような白色光源の違いに敏感である。「色温度」とは、一般に、所与の温度で黒体放射体が発する光のスペクトルを指し、人工光源には、黒体放射体に対する近似等色に基づいて相関色温度（ＣＣＴ）を割り当てることができる。また、所与のＣＣＴの白色光がすべて同じわけではない。例えば、環境照明の場合には、光質は、そのスペクトル成分に依存し、これにより、その光で照らされたときの様々な色の物体の見え方が決まる。色品質は、国際照明委員会（ＣＩＥ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ ｏｎ Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）によって規定されるような、広く使用されている演色評価数（ＣＲＩ：Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｎｄｅｒｉｎg Ｉｎｄｅｘ、または「ＣＩＥ Ｒa」）などの各種評価基準を用いて測定されることがある。ＣＩＥ Ｒaは、自然光と比較して、人工光源が物体色を色の範囲にわたってどの程度正確に再現するのかを表す定量的測度である。人工光源は、いくつかのＣＩＥ標準色見本を用いて試験することができる。本明細書で用いる例は、Ｒ１〜Ｒ１５標準見本集に基づいている。色品質の他の測度として、照明工学協会（ＩＥＳ：Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｏｃｉｅｔｙ）によって最近発行された「ＴＭ−３０−１５」色指数（「ＩＥＳ光源演色評価法」と題するテクニカルメモＴＭ−３０−１５）が含まれる。ＴＭ−３０−１５色指数は、ＣＲＩに類似した忠実度指数（Ｒｆ）、および基準光源に対する平均飽和度を示す色域指数（Ｒｇ）、を含む。高いＣＲＩ、または１００に近いＲｆおよびＲｇは、高品質の白色光源のための望ましい特性である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
典型的なＬＥＤによる光源は、色品質に関して、白熱光およびハロゲン光と比較して劣っている。複数の異なる色のＬＥＤを組み合わせて用いる場合であっても、ＬＥＤの狭帯域発光は、低い色品質で強い光を生成する傾向がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のいくつかの実施形態は、ＬＥＤ発光体パッケージ、およびＬＥＤ発光体パッケージを組み込んだ照明装置に関するものであり、これにより、少なくとも５色のＬＥＤを組み込むことによって、さらに、ＬＥＤの色数よりも少数のドライバチャネルを用いて、いくつかの異なるＬＥＤグループの相対強度を制御することにより、高品質の環境照明を提供し得る。いくつかの実施形態では、その光は、ある範囲の黒体軌跡（例えば、約１９００Ｋ〜約６５００Ｋまたは約２２００Ｋ〜約６５００ＫのＣＣＴ）にわたってチューナブルとすることができる。
【０００７】
いくつかの実施形態では、発光デバイスは、ＬＥＤチップを有する基板を含むことができ、それらのＬＥＤチップは基板の表面上に（例えば、リセス内に）配置されている。それらのＬＥＤチップは、少なくとも４色の異なる色（例えば、５色以上）のチップを含むことができる。一部は基板上に配置されるとともに一部は基板内に配置される電路によって、それらのＬＥＤチップを、少なくとも３つの独立にアドレス可能なグループとなるように、接続することができる。いくつかの実施形態では、独立にアドレス可能なグループ数は、ＬＥＤチップの色数よりも少数とすることができ、これにより、それらのグループの少なくとも１つは、２色以上の異なる色のＬＥＤチップを含む。例えば、それらのＬＥＤグループのうちの第１のグループは、青色ＬＥＤチップおよび青緑色ＬＥＤチップを含むことができ、それらのＬＥＤグループのうちの第２のグループは、赤色ＬＥＤチップおよび橙色ＬＥＤチップを含み、それらのグループのうちの第３のグループは、緑色波長が優勢である広帯域光を生成する１つ以上の緑色ＬＥＤチップを含む。他の実施形態では、それらのＬＥＤグループのうちの第１のグループは、１つ以上の青緑色ＬＥＤチップを含むことができ、それらのＬＥＤグループのうちの第２のグループは、赤色ＬＥＤチップおよび橙色ＬＥＤチップを含み、それらのグループのうちの第３のグループは、緑色波長が優勢である広帯域光を生成する１つ以上の緑色ＬＥＤチップを含む。さらに他の実施形態では、それらのＬＥＤグループのうちの第１のグループは、青白色ＬＥＤチップおよび青緑色ＬＥＤチップを含むことができ、それらのＬＥＤグループのうちの第２のグループは、赤色ＬＥＤチップおよび橙色ＬＥＤチップを含み、それらのグループのうちの第３のグループは、緑色波長が優勢である広帯域光を生成する１つ以上の緑色ＬＥＤチップを含む。さらなる他の組み合わせも可能であり、いくつかの実施形態では、制御チャネル数は、ＬＥＤチップの色数に等しくすることができる。
【０００８】
いくつかの実施形態では、それらのＬＥＤグループの各グループは、制御・駆動回路の異なるチャネルに電気的に接続することができる。制御・駆動回路は、各チャネル上に動作電流を生成することができ、例えば出力光の所望のＣＣＴを示す信号であり得る入力制御信号に基づいて、出力光の色を調整するために相対的な動作電流を調整することができる。
【０００９】
以下の詳細な説明は、添付の図面と共に、請求項に係る発明の特徴および効果について、さらなる理解を与えるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による発光体パッケージの簡略側断面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態による発光体の簡略上面図である。
【図３】図３は、本発明のいくつかの実施形態で使用され得るＬＥＤの代表的なスペクトル特性を示すグラフである。
【図４】図４は、本発明のいくつかの実施形態で使用され得る様々なＬＥＤについての追加の特性を一覧表示する表４００を示している。
【図５】図５は、本発明の一実施形態によるＬＥＤ発光体のための制御回路の簡略図を示している。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の一実施形態による、試験光源によって様々に異なるＣＣＴで生成される代表的なスペクトル強度分布を示している。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の一実施形態による、試験光源によって様々に異なるＣＣＴで生成される代表的なスペクトル強度分布を示している。
【図６Ｃ】図６Ｃは、本発明の一実施形態による、試験光源によって様々に異なるＣＣＴで生成される代表的なスペクトル強度分布を示している。
【図６Ｄ】図６Ｄは、本発明の一実施形態による、試験光源によって様々に異なるＣＣＴで生成される代表的なスペクトル強度分布を示している。
【図７】図７Ａ〜７Ｃは、本発明の一実施形態による、試験光源によって約２２００ＫのＣＣＴで生成される光の色品質測定値を示している。
【図８】図８Ａ〜８Ｃは、本発明の一実施形態による、試験光源によって約３０００ＫのＣＣＴで生成される光の色品質測定値を示している。
【図９】図９Ａ〜９Ｃは、本発明の一実施形態による、試験光源によって約６５００ＫのＣＣＴで生成される光の色品質測定値を示している。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態による試験光源について、様々に異なるＣＣＴの色品質測定値を集約した表を示している。
【図１１】図１１は、本発明の他の一実施形態による、７個のＬＥＤチップを有する発光体の簡略上面図を示している。
【図１２】図１２は、本発明の他の一実施形態による、７個のＬＥＤチップを有する発光体の簡略上面図を示している。
【図１３】図１３は、本発明の他の一実施形態による、９個のＬＥＤチップを有する発光体の簡略上面図を示している。
【図１４】図１４は、本発明の他の一実施形態による、９個のＬＥＤチップを有する発光体の簡略上面図を示している。
【図１５】図１５は、本発明の他の一実施形態による、１２個のＬＥＤチップを有する発光体の簡略上面図を示している。
【図１６】図１６は、本発明の他の一実施形態による、１２個のＬＥＤチップを有する発光体の簡略上面図を示している。
【図１７】図１７は、本発明の他の一実施形態による、１２個のＬＥＤチップを有する発光体の簡略上面図を示している。
【図１８】図１８は、本発明の他の一実施形態による、５色を含む２５個のＬＥＤチップを有する発光体の簡略上面図を示している。
【図１９】図１９は、本発明の他の一実施形態による、６色を含む２５個のＬＥＤチップを有する発光体の簡略上面図を示している。
【図２０】図２０は、本発明の他の一実施形態による、ＬＥＤ発光体のための制御回路の簡略図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のいくつかの実施形態は、ＬＥＤ発光体パッケージ、およびＬＥＤ発光体パッケージを組み込んだ照明装置に関するものであり、これにより、少なくとも５色のＬＥＤを組み込むことによって、さらに、ＬＥＤの色数よりも少数のドライバチャネルを用いて、いくつかの異なるＬＥＤグループの相対強度を制御することにより、高品質の環境照明を提供し得る。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態による発光体パッケージ１００の簡略側断面図である。
【００１３】
発光体パッケージ１００は、単一のセラミック基板１０２と、ＬＥＤチップ１０４と、１次レンズ１０８と、を含むことができる。ＬＥＤチップ１０４は、それぞれが特定の周波数の光を発生する発光ダイオードとすることができ、それぞれのＬＥＤチップ１０４は、ベアダイ半導体デバイスとすることができる。いくつかの実施形態では、ＬＥＤチップ１０４のいくつかまたはすべてを、波長シフト材料（例えば、蛍光体含有材料）で被覆することができる。任意のタイプ、色、または組み合わせのＬＥＤチップを使用することができる。いくつかの実施形態では、５種以上の異なるタイプのＬＥＤチップ１０４を使用し、具体例については後述する。いくつかの実施形態において、それらのＬＥＤチップ１０４はいずれも、色空間（例えば、ＣＩＥ色空間）における黒体軌跡に沿った光を生成するために必要とされるものではない。代わりに、様々なタイプのＬＥＤチップ１０４からの光を混合することにより、黒体に近い白色光を生成することができる。
【００１４】
基板１０２は、単層または多層のセラミック基板とすることができる。いくつかの実施形態では、基板１０２は、金属トレース（図示せず）でパターン形成された後に互いに融合された多層のセラミック材料（例えば、アルミナ）で形成される。異なる層の金属トレースを接続するために、ビアを形成することができる。金属トレースは、ＬＥＤチップ１０４から、基板１０２の側面、上面、および／または底面に配置され得る周辺コンタクトパッド１１６までの、電気接続路を提供することができる。いくつかの実施形態では、金属トレースは、それらのＬＥＤチップ１０４のうちの異なるものに対して別々の電気的接続を提供するように構成されており、これにより、異なるＬＥＤチップ１０４に対して、またはＬＥＤチップ１０４の異なるグループに対して、異なる動作電流を供給することを可能としている。これは、独立アドレス指定能力とも呼ばれる。異なるグループに供給される相対的な動作電流を変更することによって、発光体パッケージ１００からの発光の色を変更することが可能である。本発明のいくつかの実施形態では、独立にアドレス可能なグループのそれぞれは、１種以上のタイプ（または色）のＬＥＤチップを含んでよく、それらのグループの少なくとも１つは、２種以上のタイプのＬＥＤチップを含む。従って、ＬＥＤチップのタイプ（または色）の数は、独立にアドレス可能なグループ数を超えている場合がある。
【００１５】
いくつかの実施形態では、ＬＥＤチップ１０４は、基板１０２の上面の円形リセス領域１１２内に配置される。ＬＥＤチップ１０４への電気的接続を提供するために、基板１０２のリセス領域１１２内の上面に、金属コンタクトパッド１１４でパターン形成することができる。いくつかの実施形態では、ＬＥＤチップ１０４は、上面にワイヤボンディングコンタクト（図示せず）を有することができ、ワイヤボンディングによってコンタクトパッド１１４に電気的に接続されることができる。いくつかの実施形態では、それらのＬＥＤチップ１０４のための１つ以上の電気コンタクトは、ＬＥＤチップ１０４の底面にあってよく、これにより、それぞれのＬＥＤチップ１０４を、それが配置されているコンタクトパッド（群）１１４に対して（例えば、当技術分野において周知のフリップチップボンディング技術を用いて）電気的に接続することを可能とする。金属コンタクトパッド１１４およびＬＥＤチップ１０４の数および配置は、所望に応じて異なり得る。
【００１６】
いくつかの実施形態では、基板１０２は、米国特許出願公開第２０１０／０２５９９３０号に記載の基板と同様のものとすることができる。また、他のタイプの基板を用いることもできる。基板１０２の寸法は、例えばＬＥＤチップ１０４の数および配置にいくらか依存し、所望に応じて異なり得る。例えば、基板１０２は、一辺が０．７〜５．０ｃｍ（例えば、一実施形態では、０．９ｃｍ）かつ厚さが０．５〜２．０ｍｍ（例えば、一実施形態では、１．０ｍｍ）の寸法を有する方形とすることができる。種々の実施形態において、本明細書に記載のような基板は、様々に異なる数のＬＥＤチップ、例えば７個、９個、１２個、１６個、または２５個のＬＥＤチップを収容することができる。
【００１７】
１次レンズ１０８は、ＬＥＤチップ１０４が生成する光を集束させるため、または方向付けるために使用することができる。いくつかの実施形態では、レンズ１０８の下部は、図１に示すように、リセス領域１１２に嵌合するとともにリセス領域１１２を部分的に埋めるように形状設定されている。リセス領域１１２の残り部分は、空気で、または例えばレンズ１０８の屈折率に略整合する光透過性材料で、満たすことができる。また、この材料は、リセス領域１１２の周縁において１次レンズ１０８を基板１０２に封止するシーラントまたは封入材としても機能することができ、これにより、それらの要素からＬＥＤチップ１０４を保護する発光体パッケージを形成する。また、いくつかの実施形態では、封入材によって、いくつかの異なるＬＥＤチップ１０４からの光の混色を助けることもできる。例えば、封入材は、二酸化チタンＴｉＯ2ナノ粒子と混合した２つ以上のシリコーン材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、封入材は、リセス領域１１２を完全に満たすものであってよく、１次レンズ１０８は必要ない。
【００１８】
いくつかの実施形態では、発光体１０２からの光出力をさらに整形するために、全反射レンズのような、１つ以上の２次レンズ（図示せず）を使用することができる。いくつかの実施形態では、１次レンズ１０８および／または２次レンズならびに封入材によって、ＬＥＤチップ１０４が生成する光の混色が促進または強化されることがある。１次レンズ１０８の形状は、所望に応じて異なり得る。例えば、１次レンズ１０８は、混色用ロッド（例えば、円柱形状）として、または発光体パッケージ１００のフラットカバーとして、成形されることがある。いくつかの実施形態では、１次レンズ１０８を省いてよく、そして、リセス領域１１２を、それらの要素からＬＥＤチップ１０４を保護するための封入材で充填してよい。
【００１９】
図２は、本発明の一実施形態による発光体２００の簡略上面図である。発光体２００は、図１の発光体１００の具体的な実現形態であり得る。発光体２００は、５色の異なる色を有する７個のＬＥＤチップを含む。（ＬＥＤチップの「色」とは、そのチップに塗布されることがある任意の蛍光体コーティングの効果を含めて、そのＬＥＤチップの発光の色を指す。）赤色（Ｒ）ＬＥＤチップ２０２は、約６２５ｎｍのピーク波長を有する単色ＬＥＤチップであり得る。青緑色（Ｃｙ）ＬＥＤチップ２０４は、約５００ｎｍのピーク波長を有する単色ＬＥＤチップであり得る。青色（Ｂ）ＬＥＤチップ２０６は、約４５０ｎｍのピーク波長を有する単色ＬＥＤチップであり得る。緑色（ｐｃＧ）ＬＥＤチップ２０８は、青色ＬＥＤチップを用いて作製されることがあり、これに、蛍光体コーティング（例えば、ＹＡＧ蛍光体）が塗布されていることで、このコーティングされたＬＥＤチップは、約５００ｎｍのピーク波長および少なくとも１００ｎｍの半値強度全幅（ＦＷＨＭ）を有する広帯域光を発生する。使用される特定の蛍光体混合物およびＬＥＤに応じて、緑色ＬＥＤチップ２０８は、緑色（例えば、ライム色）、緑白色、または白緑色の光を発生し得る。橙色（ｐｃＡ）ＬＥＤチップ２１０は、約６２０ｎｍのピーク波長および少なくとも１００ｎｍのＦＷＨＭを有する広帯域光を発生する蛍光体変換による（ｐｃ：ｐｈｏｓｐｈｏｒ−ｃｏｎｖｅｒｔｅｄ）橙色ＬＥＤチップであり得る。緑色ＬＥＤチップ２０８および橙色ＬＥＤチップ２１０のための蛍光体として、例えば、従来のイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）蛍光体、カリフォルニア州ＦｒｅｍｏｎｔのＩｎｔｅｍａｔｉｘ社から入手可能なＧＡＬ（アルミネート）蛍光体化合物、および／または他の周知の波長シフト材料、が含まれることがある。
【００２０】
図３は、本発明の一実施形態によるＬＥＤ２０２〜２１０の代表的なスペクトル特性を示すグラフである。それぞれのＬＥＤについて、（ナノメートルで表す）波長の関数として（ピークで１．０に正規化した）相対強度をプロットしている。青色ライン３０６は青色ＬＥＤチップ２０６に対応しており、青緑色ライン３０４は青緑色ＬＥＤチップ２０４に対応しており、ｐｃ緑色ライン３０８は緑色ＬＥＤチップ２０８に対応しており、ｐｃ橙色ライン３１０は橙色ＬＥＤチップ２１０に対応しており、赤色ライン３０２は赤色ＬＥＤチップ２０２に対応している。図３に示しているように、これらの５種のＬＥＤチップタイプからの光の組み合わせによって、既存のＬＥＤ照明装置と比較して、隙間が少ないスペクトルを提供し得るが、ただし、他のＬＥＤチップタイプで代用してよいことは理解されるべきである。
【００２１】
図４は、本発明のいくつかの実施形態で使用され得る様々なＬＥＤチップタイプについての追加の特性を一覧表示する表４００を示している。それぞれのタイプ（青色、青緑色、緑色、橙色、赤色）について、表４００は、ピーク波長、ＣＣＴ、プランク距離（すなわち、ＣＩＥ色空間における黒体軌跡上の最近点までの距離）、ＣＲＩ、ＣＲＩのＲ９成分、効率（１ワット当たりのルーメン）を一覧表示している。これらの特性は例示的なものであり、異なる場合があることは理解されるべきである。
【００２２】
例えば特定のＣＣＴの白色光である、特定の所望の色の光を提供するために、いくつかの異なるＬＥＤ２０２〜２１０の相対強度を制御することが望ましい場合がある。しかしながら、それぞれのＬＥＤを個別に制御することは、それぞれのＬＥＤに動作電流を供給するための別々のドライバチャネルが必要であるなどの様々な理由で、望ましくない場合がある。さらに、光を所望の色（またはＣＣＴ）に調整する問題は、別々のチャネル数が増えるにつれて、より複雑になることがある。
【００２３】
そこで、本発明のいくつかの実施形態では、それらのＬＥＤの強度を、発光体内のＬＥＤチップの色数よりも少数のドライバチャネルを用いて制御する。例えば、５色（またはそれ以上）のＬＥＤチップを、３つのドライバチャネルを用いて制御し得る。図５は、本発明の一実施形態によるＬＥＤ発光体のための制御回路の簡略図を示している。図示のように、制御・駆動回路５００は、（例えば、発光体１００の所望のＣＣＴおよび／または輝度を示す）入力制御信号を受信することができる。この制御信号に基づいて、制御・駆動回路５００は、チャネル５０４、５０５、５０６のそれぞれに出力電流を生成することができる。例えば、いくつかの実施形態では、制御・駆動回路５００は、所望のＣＣＴを対応する出力電流セットにマッピングするルックアップテーブル５０２にアクセスし得る。いくつかの実施形態では、駆動回路５００は、例えば、所望のＣＣＴ、ルックアップテーブル５０２、および所望の輝度を用いて、出力電流を計算するためのロジックをさらに含み得る。それぞれのチャネル５０４、５０５、５０６に供給される電流は独立に変化させることができ、所望の出力電流を生成するために、パルス幅変調またはその他の技術を用いることができる。それぞれの電流は、図１に示す発光体基板１０２の異なる電気コンタクト１１６に送り渡すことができる。
【００２４】
図５に示すように、発光体２００のＬＥＤチップは、独立にアドレス可能なグループとなるように電気的に接続することができ、それぞれのグループは、チャネル５０４、５０５、５０６のうちの異なる１つからの動作電流を受け取る。例えば、発光体基板上および／または発光体基板内の電路を用いて、接続を確立し得る。１つの同じグループ内のＬＥＤチップは、異種（すなわち、異なる色）のものであり得る。例えば、チャネル５０４に接続された第１のグループは、青色ＬＥＤチップ２０６および青緑色ＬＥＤチップ２０４を含み得る。チャネル５０５に接続された第２のグループは、赤色ＬＥＤチップ２０２および橙色ＬＥＤチップ２１０を含み得る。チャネル５０６に接続された第３のグループは、緑色ＬＥＤチップ２０８を含み得る。上述のように、これらの接続は、ＬＥＤチップの異なるグループと周辺コンタクト１１６のうちの異なるものとの間に電路を確立するために、図１のセラミック基板１０２の層間の金属トレースに接続された金属コンタクトパッド１１４を用いて、実現することができる。各グループ内のＬＥＤチップは、図５に示すように直列接続されてよい。
【００２５】
なお、本明細書に記載の発光体構成は例示的なものであり、変形および変更が可能であることは理解されるであろう。任意の数のＬＥＤチップおよび任意の数の独立にアドレス可能なＬＥＤチップグループを、単一のセラミック基板上に配置するとともに、発光体パッケージ内に組み込むことができる。また、制御・駆動回路５００は、発光体１００の外部にあるものとして図示しているが、いくつかの実施形態では、例えば、制御・駆動回路５００を実現する半導体デバイスを、発光体１００のリセス領域１１２内に設けられた適切な電気コンタクトに接続することにより、制御・駆動回路を発光体パッケージ内に組み込むことができる。ルックアップテーブル５０２は、制御・駆動回路５００として同じ集積回路内に、または制御・駆動回路５００に通信結合された別個の集積回路内に、実装することができる。特別な制御・駆動回路は必要なく、本明細書に記載の発光体は、任意の数の異なる回路によって駆動することができる。
【００２６】
図２および５に示すように構成されたＬＥＤチップを有する発光体は、黒体光に近い光を生成するために使用されることがある。さらに、いくつかの異なるＬＥＤチップグループに供給される相対的な電流を調整することにより、その光のＣＣＴを、ある範囲の黒体スペクトルにわたって調整し得る。
【００２７】
図６Ａ〜６Ｄは、図５に示すように構成されたＬＥＤチップを有する発光体によって、様々に異なるＣＣＴに調整されたときに生成される代表的なスペクトル強度分布を示している。図６Ａは、約１９００ＫのＣＣＴのスペクトルを示している。図６Ｂは、約２２００ＫのＣＣＴのスペクトルを示している。図６Ｃは、約３０００ＫのＣＣＴのスペクトルを示している。図６Ｄは、約６５００ＫのＣＣＴのスペクトルを示している。それらの異なるＣＣＴは、例えば図５の制御・駆動回路５００を用いて、３つのＬＥＤグループに供給される相対的な電流を調整することにより、実現することができる。図示のように、（特に青色および赤色のＬＥＤ波長で）ピークは依然として残るものの、連続スペクトルが生成される。
【００２８】
光品質についてのさらなる理解は、ＴＭ−３０−１５で記述される色品質測定技術を用いて得ることができる。図７Ａ〜７Ｃは、図５に示すように構成されたＬＥＤチップを有する発光体について、約２２００ＫのＣＣＴでの追加の色品質測定値を示している。具体的には、図７Ａは、試験光源（図５に示すように構成されたＬＥＤ発光体）と基準光源（２２００Ｋの温度の理想的な黒体放射体）との間のスペクトルパワー分布の比較を示している。可視スペクトル（約３９０ｎｍ〜約７００ｎｍ）の大部分にわたって、スペクトルは、かなりよく一致している。
【００２９】
図７Ｂおよび７Ｃは、ＴＭ−３０−１５の方法に従って生成された、色ベクトルグラフィックおよび色歪みグラフィックを示している。これらのグラフィックにより、試験光源と基準光源との間の飽和度の比較が可能となる。図７Ｂにおいて、円は、様々な色の物体を照らす基準光源についての「基準」飽和度を示しており、赤色ラインは、試験光源の相対的な飽和度を示しており、これは、（×で印した）いくつかの異なる基準色の物体で飽和度を測定し、それらの測定点を結ぶことによって決まる。基準飽和度から外側へのずれは、過飽和を示しており、内側へのずれは、飽和不足を示している。図７Ｃのプロットは、同じデータに基づくものであり、試験光源について示された曲線の外側の領域が黒色にマスクされている。この例では、飽和度の偏差は小さく、緑色および青色について、わずかに過飽和であり、赤色について、わずかに飽和不足である。
【００３０】
図８Ａ〜８Ｃは、３０００ＫのＣＣＴでの、図７Ａ〜７Ｃのものに対応した色品質測定値を示している。この例では、基準光源からの偏差はやはり小さく、青色について、わずかに過飽和であり、赤色について、わずかに飽和不足である。
【００３１】
図９Ａ〜９Ｃは、６５００ＫのＣＣＴでの、図７Ａ〜７Ｃのものに対応した色品質測定値を示している。この例では、基準光源からの小さな偏差がやはり観測される。まとめて、図７Ａ〜７Ｃ、８Ａ〜８Ｃ、および９Ａ〜９Ｃは、環境照明用途で大きな関心のある領域である２２００Ｋ〜６５００ＫのＣＣＴの範囲にわたる高品質の光を示している。
【００３２】
図１０は、この試験光源について、２２００Ｋ、３０００Ｋ、および６５００ＫのＣＣＴでの色品質測定値を集約した表１０００を示している。測定された（ＴＭ−３０−１５で規定されるような）ＲｆおよびＲｇ、Ｄｕｖ（ＣＩＥ色空間における黒体軌跡上の最近点までの距離）、ＣＩＥ ｘ色座標およびｙ色座標、ＣＩＥ Ｒa、（ＣＩＥ Ｒaに類似した）ＣＲＩ、ＣＲＩ０９−ＣＲＩ、を示している。さらに、以下のエネルギー関連パラメータも示している：（ルーメンで表す）光束、（ワットで表す）パワー、および効率（１ワット当たりのルーメン）。
【００３３】
これらの例が示すように、５色のＬＥＤおよび３つの制御チャネルを用いたＬＥＤ発光体によって、ある範囲の黒体軌跡にわたってチューナブルである高品質の白色光を提供することができる。ＬＥＤの色数よりも少数のドライバチャネルを用いることによって、独立変数の数が減少することにより、チューニングプロセスが単純化されることがある。いくつかの実施形態では、様々な色設定（例えば、様々なＣＣＴ）を実現するための、各チャネル（またはＬＥＤグループ）の駆動電流の適切な組み合わせを決定するために、デバイス製造中の試験プロセスを用いることがあり、そして、特定の色設定を駆動電流の組み合わせにマッピングするルックアップテーブル（例えば、図５のルックアップテーブル５０２）は、（発光体上、または発光体が組み込まれている照明装置内、のいずれかの）メモリに保存され得る。その後、発光体の動作時には、制御信号で所望の色設定を示し得るとともに、各チャネルの適切な駆動電流を決定するために、制御・駆動回路５００は、ルックアップテーブル５０２を読み出し得る。
【００３４】
本発明の実施形態は、上記のＬＥＤチップの具体的な構成に限定されるものではない。他の組み合わせを用いてもよい。
【００３５】
例えば、図１１は、本発明の他の一実施形態による、７個のＬＥＤチップを有する発光体１１００の簡略上面図を示している。この例では、２つの橙色ＬＥＤチップ２１０および１つの赤色ＬＥＤチップ２０２に代えて、発光体１１００は、１つの橙色ＬＥＤチップ２１０および２つの赤色ＬＥＤチップ２０２を含む。それらのＬＥＤチップは、図５と同様に独立にアドレス可能なグループとなるように、接続されてよく、第１のグループは、青色ＬＥＤチップ２０６および青緑色ＬＥＤチップ２０４を含み、第２のグループは、両方の赤色ＬＥＤチップ２０２および橙色ＬＥＤチップ２１０を含み、第３のグループは、緑色ＬＥＤチップ２０８を含む。いくつかの実施形態では、これにより、特に赤色の物体に対して、演色品質が向上する場合がある。
【００３６】
さらに、様々に異なる色のＬＥＤで置き換えてよい。例えば、図１２は、本発明の他の一実施形態による、７個のＬＥＤチップを有する発光体１２００の簡略上面図を示している。この例では、発光体２００の青色ＬＥＤチップ２０６を、青白色ＬＥＤチップ１２０６で置き換えている。青白色ＬＥＤチップ１２０６は、ピーク波長は依然として青色範囲にあるが、青色ＬＥＤチップ２０６よりも広域のスペクトルを有する光を発する蛍光体被覆青色ＬＥＤチップとすることができ、例えば、ＹＡＧ ５５５ｎｍまたはＧＡＬ ５２５ｎｍ蛍光体材料が使用されることがある。それらのＬＥＤチップは、図５と同様に独立にアドレス可能なグループとなるように、接続されてよく、第１のグループは、青白色ＬＥＤチップ１２０６および青緑色ＬＥＤチップ２０４を含み、第２のグループは、赤色ＬＥＤチップ２０２および橙色ＬＥＤチップ２１０を含み、第３のグループは、緑色ＬＥＤチップ２０８を含む。いくつかの実施形態では、この置き換えによって、依然として白色光を発生しつつ、より高い光束での動作が可能となる場合がある。また、これが、例えば、特に図６Ｃおよび６Ｄのスペクトルである合成スペクトルにおける青色ピークを部分的に平滑化することによって、色品質に寄与することもある。
【００３７】
さらには、ＬＥＤの数を変更してもよい。図１３は、本発明の他の一実施形態による、９個のＬＥＤチップを有する発光体１３００の簡略上面図を示している。発光体１３００は、２つの赤色ＬＥＤチップ２０２、１つの青緑色ＬＥＤチップ２０４、１つの青色ＬＥＤチップ２０６、３つの緑色ＬＥＤチップ２０８、および２つの橙色ＬＥＤチップ２１０を含む。それらのＬＥＤチップは、図５と同様に独立にアドレス可能なグループとなるように、接続されてよく、第１のグループは、青色ＬＥＤチップ２０６および青緑色ＬＥＤチップ２０４を含み、第２のグループは、赤色ＬＥＤチップ２０２および橙色ＬＥＤチップ２１０を含み、第３のグループは、緑色ＬＥＤチップ２０８を含む。
【００３８】
図１４は、本発明の他の一実施形態による、９個のＬＥＤチップを有する発光体１４００の簡略上面図を示している。発光体１４００は、１つの赤色ＬＥＤチップ２０２、１つの青緑色ＬＥＤチップ２０４、２つの青色ＬＥＤチップ２０６、３つの緑色ＬＥＤチップ２０８、および２つの橙色ＬＥＤチップ２１０を含む。それらのＬＥＤチップは、図５と同様に独立にアドレス可能なグループとなるように、接続されてよく、第１のグループは、青色ＬＥＤチップ２０６および青緑色ＬＥＤチップ２０４を含み、第２のグループは、赤色ＬＥＤチップ２０２および橙色ＬＥＤチップ２１０を含み、第３のグループは、緑色ＬＥＤチップ２０８を含む。
【００３９】
図１５は、本発明の他の一実施形態による、１２個のＬＥＤチップを有する発光体１５００の簡略上面図を示している。発光体１５００は、２つの赤色ＬＥＤチップ２０２、２つの青緑色ＬＥＤチップ２０４、２つの青色ＬＥＤチップ２０６、４つの緑色ＬＥＤチップ２０８、および２つの橙色ＬＥＤチップ２１０を含む。それらのＬＥＤチップは、図５と同様に独立にアドレス可能なグループとなるように、接続されてよく、第１のグループは、青色ＬＥＤチップ２０６および青緑色ＬＥＤチップ２０４を含み、第２のグループは、赤色ＬＥＤチップ２０２および橙色ＬＥＤチップ２１０を含み、第３のグループは、緑色ＬＥＤチップ２０８を含む。
【００４０】
図１６は、本発明の他の一実施形態による、１２個のＬＥＤチップを有する発光体１６００の簡略上面図を示している。発光体１６００は、２つの赤色ＬＥＤチップ２０２、２つの青緑色ＬＥＤチップ２０４、２つの青白色ＬＥＤチップ１２０６、４つの緑色ＬＥＤチップ２０８、および２つの橙色ＬＥＤチップ２１０を含む。それらのＬＥＤチップは、図５と同様に独立にアドレス可能なグループとなるように、接続されてよく、第１のグループは、青白色ＬＥＤチップ１２０６および青緑色ＬＥＤチップ２０４を含み、第２のグループは、赤色ＬＥＤチップ２０２および橙色ＬＥＤチップ２１０を含み、第３のグループは、緑色ＬＥＤチップ２０８を含む。
【００４１】
図１７は、本発明の他の一実施形態による、１２個のＬＥＤチップを有する発光体１７００の簡略上面図を示している。発光体１７００は、２つの赤色ＬＥＤチップ２０２、２つの青緑色ＬＥＤチップ２０４、５つの緑色ＬＥＤチップ２０８、および３つの橙色ＬＥＤチップ２１０を含む。それらのＬＥＤチップは、図５と同様に独立にアドレス可能なグループとなるように、接続されてよく、第１のグループは、青緑色ＬＥＤチップ２０４を含み、第２のグループは、赤色ＬＥＤチップ２０２および橙色ＬＥＤチップ２１０を含み、第３のグループは、緑色ＬＥＤチップ２０８を含む。この例では、青色ＬＥＤチップを用いていないが、ただし、緑色ＬＥＤチップ２０８は、（蛍光体コーティングを有する）狭帯域青色ＬＥＤによるものであってよく、これにより、可視スペクトルの青色端で、いくらかの照明を提供し得る。
【００４２】
図１８は、本発明の他の一実施形態による、５色を含む２５個のＬＥＤチップを有する発光体１８００の簡略上面図を示している。発光体１８００は、５つの赤色ＬＥＤチップ２０２、４つの青緑色ＬＥＤチップ２０４、４つの青色ＬＥＤチップ２０６、（上述のように緑白色光を発生し得る）８つの緑色ＬＥＤチップ２０８、および４つの橙色ＬＥＤチップ２１０を含む。それらのＬＥＤチップは、図５と同様に独立にアドレス可能なグループとなるように、接続されてよく、第１のグループは、青緑色ＬＥＤチップ２０４および青色ＬＥＤチップ２０６を含み、第２のグループは、赤色ＬＥＤチップ２０２および橙色ＬＥＤチップ２１０を含み、第３のグループは、緑色ＬＥＤチップ２０８を含む。
【００４３】
図１９は、本発明の他の一実施形態による、６色を含む２５個のＬＥＤチップを有する発光体１８００の簡略上面図を示している。発光体１９００は、５つの赤色ＬＥＤチップ２０２、４つの青緑色ＬＥＤチップ２０４、２つの青色ＬＥＤチップ２０６、２つの青白色ＬＥＤチップ１２０６、（上述のように緑白色光を発生し得る）８つの緑色ＬＥＤチップ２０８、および４つの橙色ＬＥＤチップ２１０を含む。それらのＬＥＤチップは、図５と同様に独立にアドレス可能なグループとなるように、接続されてよく、第１のグループは、青緑色ＬＥＤチップ２０４、青色ＬＥＤチップ２０６、および青白色ＬＥＤチップ１２０８を含み、第２のグループは、赤色ＬＥＤチップ２０２および橙色ＬＥＤチップ２１０を含み、第３のグループは、緑色ＬＥＤチップ２０８を含む。この例では、１つのグループに、３色の異なる色のＬＥＤチップを含み得る。
【００４４】
他の実施形態では、３つよりも多くの独立にアドレス可能なグループが提供されてよい。図２０は、本発明の他の一実施形態による、ＬＥＤ発光体１９００のための制御回路の簡略図を示している。図示のように、制御・駆動回路２０００は、（例えば、発光体１９００の所望のＣＣＴおよび／または輝度を示す）入力制御信号を受信することができる。この制御信号に基づいて、制御・駆動回路２０００は、４つのチャネル２００４、２００５、２００６、２００７のそれぞれに出力電流を生成することができる。例えば、いくつかの実施形態では、制御・駆動回路２０００は、所望のＣＣＴを対応する出力電流セットにマッピングするルックアップテーブル２００２にアクセスし得る。いくつかの実施形態では、制御・駆動回路２０００は、例えば、所望のＣＣＴ、ルックアップテーブル２００２、および所望の輝度を用いて、出力電流を計算するためのロジックをさらに含み得る。それぞれのチャネル２００４、２００５、２００６、２００７に供給される電流は独立に変化させることができ、所望の出力電流を生成するために、パルス幅変調またはその他の技術を用いることができる。それぞれの電流は、（図１に示す発光体基板１０２と同様の）発光体基板の異なる電気コンタクトに送り渡すことができる。
【００４５】
図２０に示すように、発光体１９００のＬＥＤチップは、４つの独立にアドレス可能なグループとなるように電気的に接続することができ、それぞれのグループは、チャネル２００４、２００５、２００６、２００７のうちの異なる１つからの動作電流を受け取る。例えば、発光体基板上および／または発光体基板内の電路を用いて、接続を確立し得る。１つの同じグループ内のＬＥＤチップは、異種（すなわち、異なる色）のものであり得る。例えば、チャネル２００４に接続された第１のグループは、青白色ＬＥＤチップ１２０６および青緑色ＬＥＤチップ２０４を含み得る。チャネル２００５に接続された第２のグループは、赤色ＬＥＤチップ２０２および橙色ＬＥＤチップ２１０を含み得る。チャネル２００６に接続された第３のグループは、緑色ＬＥＤチップ２０８を含み得る。チャネル２００７に接続された第４のグループは、青色ＬＥＤチップ２０６を含み得る。上述のように、これらの接続は、ＬＥＤチップの異なるグループと周辺コンタクト１１６のうちの異なるものとの間に電路を確立するために、図１のセラミック基板１０２の層間の金属トレースに接続された金属コンタクトパッド１１４を用いて、実現することができる。各グループ内のＬＥＤチップは、図２０に示すように直列接続されてよい。この例では、青色ＬＥＤチップ２０６のための別個の制御チャネルを設けることによって、青色スペクトルピークの最適化または最小化が可能となり得る。なお、４つよりも多くの独立にアドレス可能なグループを有する構成を含めて、他の構成が提供されてよいことは理解されるべきである。
【００４６】
本発明について、特定の実施形態に関して説明したが、様々な変更が可能であることは、当業者であれば分かるであろう。例えば、ＬＥＤの総数およびそれぞれの色のＬＥＤの数は、所望に応じて変更されてよい。色数は、５色以上とすることができ、独立にアドレス可能なＬＥＤグループ数（またはドライバチャネル数）よりも多くてよい。これにより、それらのＬＥＤグループの少なくとも１つは、少なくとも２色の異なる色のＬＥＤを含み得る。例えば、上記の例のそれぞれにおいて、グループのうちの１つは赤色ＬＥＤおよび橙色ＬＥＤを含み、上記の例のいくつかにおいて、グループのうちの１つは青色（または青白色）ＬＥＤおよび青緑色ＬＥＤを含む。いくつかの実施形態では、あるグループに２色よりも多くの色のＬＥＤを含むことがあり、例えば、あるグループに、青色ＬＥＤ、青緑色ＬＥＤ、および青白色ＬＥＤを含むことがある。
【００４７】
特定のＬＥＤチップおよび色を変更することができる。例えば、緑色ＬＥＤチップは、スペクトルの緑色領域（約４９５ｎｍ〜約５７０ｎｍ）に主波長を有する広帯域光を提供するために、青色ＬＥＤチップに塗布される蛍光体コーティングを用いて実現されてよい。具体的な蛍光体コーティングに応じて、光の色は、緑色、白緑色、または緑白色であり得る。同様に、本明細書に記載の特定の赤色ＬＥＤチップ、青緑色ＬＥＤチップ、青色ＬＥＤチップ、および橙色ＬＥＤチップを、他のタイプのＬＥＤチップで置き換えてよい。例えば、青色ＬＥＤチップは、約４２０ｎｍ〜約４６０ｎｍの間のピーク波長を有するものであってよく、青緑色ＬＥＤチップは、約４９０ｎｍ〜約５２０ｎｍの間のピーク波長を有するものであってよく、橙色ＬＥＤチップは、約５９０ｎｍ〜約６２０ｎｍの間のピーク波長を有するものであってよく、赤色ＬＥＤチップは、約６２０ｎｍ〜約６４５ｎｍの間のピーク波長を有するものであってよい。
【００４８】
ドライバチャネル数は、所望に応じて変更されてよく、ＬＥＤチップの色数以下であってよい。上記の例で示すように、チャネル数を３つに制限することによって、単純な制御回路（およびチューニング）と、黒体スペクトルの広範囲にわたる優れた色品質が提供されるが、ただし、追加のチャネルを用いてもよい。
【００４９】
なお、上記の例示的な発光体のいずれかを含む、本発明の実施形態による発光体は、ユーザ操作で、調整範囲内の所望の色またはＣＣＴに動的に調整可能にできることは、理解されるべきである。上述のように、セラミック基板を通した電気的接続は、それぞれのＬＥＤグループに独立にアドレス可能であるように構成することができる。これにより、所望の色またはＣＣＴへの調整は、それらの異なるＬＥＤグループに供給される相対的な動作電流を制御することによって実現することができる。いくつかの実施形態では、特定の色またはＣＣＴに対応して、それらの異なるチャネルへの電流の比を決定するために、自動化システムを用いることができ、そして、所与の色またはＣＣＴのために用いるべき相対的な電流を指定する混色ルックアップテーブルを構築することができる。所与のＬＥＤグループによって生成される光の色が、デバイス間で確実に一貫している場合の製造環境では、その環境で製造されるすべてのデバイスに同じルックアップテーブルを適用することができる。光の色のばらつきがより大きい場合には、例えば発光体製造プロセスの一環として、それぞれの発光体のためのルックアップテーブルを決定するために、自動化プロセスおよびシステムを用いることができる。適切なプロセスおよびシステムの例は、米国特許出願公開第２０１２／０２８６６９９号に記載されているが、他のプロセスおよびシステムを用いることもできる。ルックアップテーブルは、例えば上述のように、ＬＥＤに供給する電流を生成する制御回路に提供することができる。
【００５０】
このように、本発明について、特定の実施形態に関して説明したが、本発明は、以下の請求項の範囲内のあらゆる変更および均等物を包括するものであることは理解されるであろう。
【図１】
2019534541.tif 000003
【図２】
2019534541.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
2019534541.tif 000015
【図８Ｂ】
2019534541.tif 000016
【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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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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【手続補正書】
【提出日】令和1年5月17日(2019.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光デバイスであって、
基板と、
前記基板上に配置された、少なくとも４色の異なる色のＬＥＤチップを含む複数のＬＥＤチップと、
一部は前記基板上に配置されるとともに一部は前記基板内に配置される複数の電路であって、前記ＬＥＤチップを、前記ＬＥＤチップの異なる色数よりも少数である少なくとも３つの独立にアドレス可能なグループとなるように、かつ各ＬＥＤチップは前記独立にアドレス可能なグループのうちの１つのグループにのみ属するように、接続する電路と、を備え、
前記独立にアドレス可能なＬＥＤグループのうちの異なるグループによって、異なる色の光を生成し、前記独立にアドレス可能なＬＥＤグループのうちの少なくとも第１のグループは、第１の色の第１のＬＥＤチップと、前記第１の色とは異なる第２の色の第２のＬＥＤチップと、を含み、前記第１のＬＥＤチップは、単色ＬＥＤチップであり、前記第２のＬＥＤチップは、少なくとも１００ｎｍの半値強度全幅（ＦＷＨＭ）を有する広帯域光を生成する蛍光体変換ＬＥＤチップである、発光デバイス。
【請求項２】
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第２のグループは、緑色波長が優勢である広帯域光を生成する蛍光体変換緑色ＬＥＤチップを含む、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項３】
前記第１のＬＥＤチップは、赤色ＬＥＤチップであり、前記第２のＬＥＤチップは、蛍光体変換橙色ＬＥＤチップである、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項４】
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第２のグループは、１つ以上の青緑色ＬＥＤチップを含む、請求項３に記載の発光デバイス。
【請求項５】
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第３のグループは、緑色波長が優勢である広帯域光を生成する緑色ＬＥＤチップを含む、請求項４に記載の発光デバイス。
【請求項６】
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第２のグループは、少なくとも１つの蛍光体変換青白色ＬＥＤチップおよび少なくとも１つの青緑色ＬＥＤチップを含む、請求項３に記載の発光デバイス。
【請求項７】
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第３のグループは、緑色波長が優勢である広帯域光を生成する蛍光体変換緑色ＬＥＤチップを含む、請求項６に記載の発光デバイス。
【請求項８】
制御信号に応じて、前記独立にアドレス可能なグループのそれぞれに動作電流を供給するための制御・駆動回路をさらに備える、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項９】
前記制御信号は、当該デバイスからの出力光の所望の相関色温度（ＣＣＴ）を示す信号を含む、請求項８に記載の発光デバイス。
【請求項１０】
前記複数のＬＥＤチップを覆うとともに前記基板に対して封止された１次レンズをさらに備える、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項１１】
前記基板は、リセス領域を有し、前記複数のＬＥＤチップは、前記リセス領域内に配置されており、
当該発光デバイスは、前記リセス領域内に少なくとも部分的に配置された封入材をさらに備える、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項１２】
前記封入材は、二酸化チタン（ＴｉＯ2）ナノ粒子と混合した２つ以上のシリコーン材料を含む、請求項１１に記載の発光デバイス。
【請求項１３】
発光デバイスであって、
基板と、
前記基板上に配置された、少なくとも５色の異なる色のＬＥＤチップを含む複数のＬＥＤチップと、
一部は前記基板上に配置されるとともに一部は前記基板内に配置される複数の電路であって、前記ＬＥＤチップを、厳密に３つの独立にアドレス可能なグループとなるように、かつ各ＬＥＤチップは前記独立にアドレス可能なグループのうちの１つのグループにのみ属するように、接続する電路と、を備え、
前記独立にアドレス可能なＬＥＤグループのうちの異なるグループによって、異なる色の光を生成し、前記独立にアドレス可能なＬＥＤグループのうちの少なくとも第１のグループは、第１の色の第１のＬＥＤチップと、前記第１の色とは異なる第２の色の第２のＬＥＤチップと、を含み、前記第１のＬＥＤチップは、単色ＬＥＤチップであり、前記第２のＬＥＤチップは、少なくとも１００ｎｍの半値強度全幅（ＦＷＨＭ）を有する広帯域光を生成する蛍光体変換ＬＥＤチップである、発光デバイス。
【請求項１４】
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第１のグループは、１つ以上の赤色ＬＥＤチップおよび１つ以上の蛍光体変換橙色ＬＥＤチップで構成されており、
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第２のグループは、１つ以上の青色ＬＥＤチップおよび１つ以上の青緑色ＬＥＤチップで構成されており、
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第３のグループは、１つ以上の蛍光体変換緑色ＬＥＤチップで構成されている、請求項１３に記載の発光デバイス。
【請求項１５】
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第１のグループは、１つ以上の蛍光体変換青白色ＬＥＤチップおよび１つ以上の青緑色ＬＥＤチップで構成されており、
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第２のグループは、１つ以上の赤色ＬＥＤチップおよび１つ以上の蛍光体変換橙色ＬＥＤチップで構成されており、
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第３のグループは、緑色波長が優勢である広帯域光を生成する１つ以上の蛍光体変換緑色ＬＥＤチップで構成されている、請求項１３に記載の発光デバイス。
【請求項１６】
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第１のグループは、１つ以上の赤色ＬＥＤチップおよび１つ以上の蛍光体変換橙色ＬＥＤチップで構成されており、
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第２のグループは、１つ以上の青緑色ＬＥＤチップおよび１つ以上の青色ＬＥＤチップで構成されており、
前記独立にアドレス可能なグループのうちの第３のグループは、緑色波長が優勢である広帯域光を生成する１つ以上の蛍光体変換緑色ＬＥＤチップで構成されている、請求項１３に記載の発光デバイス。
【請求項１７】
制御信号に応じて、前記独立にアドレス可能なグループのそれぞれに動作電流を供給するための制御・駆動回路をさらに備える、請求項１３に記載の発光デバイス。
【請求項１８】
前記制御信号は、当該デバイスからの出力光の所望の相関色温度（ＣＣＴ）を示す信号を含む、請求項１７に記載の発光デバイス。
【請求項１９】
前記複数のＬＥＤチップを覆うとともに前記基板に対して封止された１次レンズをさらに備える、請求項１３に記載の発光デバイス。
【請求項２０】
前記基板は、リセス領域を有し、前記複数のＬＥＤチップは、前記リセス領域内に配置されており、
当該発光デバイスは、前記リセス領域内に少なくとも部分的に配置された封入材をさらに備える、請求項１３に記載の発光デバイス。
【請求項２１】
前記封入材は、二酸化チタン（ＴｉＯ2）ナノ粒子と混合した２つ以上のシリコーン材料を含む、請求項２０に記載の発光デバイス。
【請求項２２】
前記独立にアドレス可能なグループのそれぞれに供給される電流を制御することにより、当該発光デバイスからの出力光の色を調整可能であり、前記調整可能な色は、２２００Ｋ〜６５００Ｋの範囲内の相関色温度（ＣＣＴ）の白色光を含み、前記白色光は、前記範囲内のいずれのＣＣＴでも、９０よりも高い演色評価数（ＣＲＩ）、８５よりも高いＴＭ３０ Ｒｆ、および９６〜１０４の間のＴＭ３０ Ｒｇを有する、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項２３】
前記独立にアドレス可能なグループのそれぞれに供給される電流を制御することにより、当該発光デバイスからの出力光の色を調整可能であり、前記調整可能な色は、２２００Ｋ〜６５００Ｋの範囲内の相関色温度（ＣＣＴ）の白色光を含み、前記白色光は、前記範囲内のいずれのＣＣＴでも、９０よりも高い演色評価数（ＣＲＩ）、８５よりも高いＴＭ３０ Ｒｆ、および９６〜１０４の間のＴＭ３０ Ｒｇを有する、請求項１３に記載の発光デバイス。
【国際調査報告】
2019534541.tif 000032
2019534541.tif 000033