(57)【要約】【課題】ＲＧＢ発光素子と蛍光体を組み合わせた発光装置を提供すること。【解決手段】青色、緑色、または赤色の波長領域の１次光をそれぞれ生じさせる異なる発光波長を有する少なくとも３個の発光素子と、１次光を可視光線波長領域の２次光に波長変換する手段とを備えてなることを特徴とする発光装置。これによれば、２０００Ｋ〜８，０００Ｋ又は１００００Ｋ範囲内の色温度を有し、且つ、演色指数も９０以上と高く、広い発光帯域のイエロー−グリーンまたはオレンジ色を具現することのできる発光装置が得られる。この発光装置は、色温度及び演色性に優れていてユーザーが要求する色座標値の発光を容易に具現できることから、携帯電話やノート型パソコン、そして、各種の電子製品のキーボード用やバックライト用に様々に採用でき、特に、自動車及び屋内外の照明用にさまざまに応用可能である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
青色、緑色、または赤色の波長領域の１次光をそれぞれ発光させるお互い異なる発光ピーク波長を有する少なくとも３個の発光ダイオードと、
前記１次光を可視光線波長領域内の２次光に波長変換する手段とを備えてなることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記少なくとも３個の発光ダイオードは、発光ピーク波長が４４０〜５００ｎｍである第１の発光ダイオードと、
発光ピーク波長が５００〜５７０ｎｍである第２の発光ダイオードと、
発光ピーク波長が５７０〜６７０ｎｍである第３の発光ダイオードとを含むことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
青色又は青色−緑色の少なくともいずれか一つの波長領域において発光する少なくとも１つの追加の発光ダイオードをさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記追加された発光ダイオードの発光ピーク波長は、４１０〜４６０ｎｍであることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記発光ダイオードと前記波長変換する手段が単一のパッケージ内に搭載されることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項６】
前記波長変換する手段は、単一の蛍光体または複数の蛍光体の組み合わせにより構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項７】
前記波長変換する手段は、前記発光ダイオードの上面、下面、及び側面の少なくともいずれか一側に配置されるか、または、導電性接着剤を用いて混成されるか、またはモールド部に分布されることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項８】
前記波長変換する手段は、発光ピーク波長が４５０〜５２０ｎｍである蛍光体と、
発光ピーク波長が５００〜５７０ｎｍである蛍光体と、
発光ピーク波長が５７０〜６８０ｎｍである蛍光体と、
前記これらの蛍光体の組合体の内の少なくとも１つより構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項９】
前記各々の蛍光体は、該当波長領域内の蛍光体要素の少なくとも１つ以上より構成されることを特徴とする請求項８に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記単一のパッケージは、基板と、該基板上に実装された少なくとも１つ以上の発光ダイオードと、該発光ダイオードの周縁部に配置される波長変換する手段とを備えるチップパッケージとして形成されることを特徴とする請求項５に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記単一のパッケージは、リフレクターが形成された基板と、該基板上に実装された少なくとも１つ以上の発光ダイオードと、該発光ダイオードの周縁部に配置される波長変換する手段を備えるトップパッケージとして形成されることを特徴とする請求項５に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記基板は、前記少なくとも１つ以上の発光ダイオードから発せられる熱を放出する金属性材質のもので形成されることを特徴とする請求項１０に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記金属性材質のもので形成された基板に取り付けられる放熱板をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の発光装置。
【請求項１４】
前記基板上に前記発光ダイオード及び前記波長変換する手段を封止するモールド部をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の発光装置。
【請求項１５】
前記モールド部に前記波長変換する手段が均一に分布されていることを特徴とする請求項１４に記載の発光装置。
【請求項１６】
前記単一のパッケージは、一対の電極リードと、該一対の電極リードのうち片側に実装された前記少なくとも１つ以上の発光ダイオードと、前記少なくとも１つ以上の発光ダイオードの周縁部に配置される波長変換する手段と、前記少なくとも１つ以上の発光ダイオードと前記波長変換する手段を封止するモールド部とを備えるランプパッケージとして形成されることを特徴とする請求項５に記載の発光装置。
【請求項１７】
前記単一のパッケージは、前記少なくとも１つ以上の発光ダイオードと、前記少なくとも１つ以上の発光ダイオードの周縁部に配置される波長変換する手段と、前記少なくとも１つ以上の発光ダイオードから発せられる熱を放出するヒートシンクとを備える高出力パッケージとして形成されることを特徴とする請求項５に記載の発光装置。
【請求項１８】
前記ヒートシンクからの熱を放出可能に取り付けられる放熱板をさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載の発光装置。
【請求項１９】
前記各発光ダイオードは、シリコンカーバイドまたはサファイアで形成された基板上に窒化物エピタキシャル層を形成してなる構造を備えることを特徴とする請求項１又は２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し、さらに詳しくは、ＲＧＢ発光ダイオードを主体として波長変換手段を組み合わせて高い色温度及び演色指数を得ることができ、これにより、家電製品、オーディオ、及び通信製品などの応用機器だけではなく、屋内外の各種のディスプレイ、そして、自動車及び照明に応用することのできる発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、白色光を放射する発光装置（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ、以下、ＬＥＤと称する。）は、略４６０ｎｍのブルー（青）色を放射するＧａ（Ｉｎ）Ｎ発光ダイオードと、イエロー（黄）色を放射するＹＡＧ：Ｃｅ３＋蛍光体とを組み合わせることにより、最近生産されている（ＢＹ発光方式、例えば、特許文献１、２参照）。しかしながら、この種の白色発光装置は、特定のカラー成分（主として、レッド成分）の不在により招かれる低い色温度（Ｃｏｌｏｒ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ、約６，０００〜８，０００）と低い演色指数（Ｃｏｌｏｒ  Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ  Ｉｎｄｅｘ；ＣＲＩ）約６０〜７０が原因で、通常の発光装置としての使用が制約的である。
【０００３】
その代案として提案されているのが、３色（赤色、緑色、青色）を混合して白色を具現する方法であり（ＲＧＢ発光法）、例えば、特許文献３にその詳細が示されている。
【０００４】
しかしながら、各ＲＧＢ発光ダイオードはその材質や特性の差により光度が異なり、これにより、ＲＧＢ発光方式によっても可視光線スペクトル領域内の全てのカラーを具現することが困難であるという問題がある。
【０００５】
すなわち、レッド（赤色）、グリーン（緑色）、及びブルー（青色）は順次にその波長が短くなるが、波長が短い発光ダイオードは、その光度も小さくなる。このため、レッドとグリーンの発光ダイオードは、ブルーの発光ダイオードに比べて、相対的に光度が大きく、さらに、最近では、製造技術上の理由から、発光ダイオードの相対的な光度差がより一層大きくなっている。結果として、異なる波長を有するＲＧＢの３個の発光ダイオードを組み合わせたＲＧＢ発光方式においても、ユーザーが希望する、例えば、照明または自動車用白色の発光を具現することが困難であるという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５９９８９２５号明細書
【特許文献２】欧州特許第８６２７９４号明細書
【特許文献３】国際公開第ＷＯ９８／３９８０５号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は上記従来の発光装置における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、色温度が２０００〜８０００Ｋまたは１００００Ｋ範囲内と高く、且つ、演色指数が９０以上と優れていることから、家電製品、オーディオ、及び通信製品などの応用機器だけではなく、屋内外のディスプレイ、そして、自動車及び照明灯の種々の製品に簡単に応用することのできる波長変換の手段を有する発光装置を提供するところにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、狭い発光波長帯域の発光ダイオードと蛍光体を組み合わせることで、相対的に広い発光波長帯域のイエロー−グリーンまたはオレンジ色の発光を具現して、可視光線波長領域の様々なカラー及び高い演色性が得られることのできる発光装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するためになされた本発明による発光装置は、青色、緑色、または赤色の波長領域の１次光をそれぞれ発光させるお互い異なる発光ピーク波長を有する少なくとも３個の発光ダイオードと、前記１次光を可視光線波長領域内の２次光に波長変換する手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１０】
ここで、青色又は青色−緑色の少なくともいずれか一つの波長領域において発光する少なくとも１つの追加の発光ダイオードをさらに備えることが好ましい。
【００１１】
ここで、少なくとも３個の初期発光ダイオードは、発光ピーク波長が４４０〜５００ｎｍである第１の発光ダイオードと、発光ピーク波長が５００〜５７０ｎｍである第２の発光ダイオードと、発光ピーク波長が５７０〜６７０ｎｍである第３の発光ダイオードとを含むことが好ましい。
そして、追加された発光ダイオードの発光ピーク波長は、４１０〜４６０ｎｍであることが好ましい。
【００１２】
このとき、前記波長変換する手段は、単一の蛍光体または複数の蛍光体の組み合わせにより構成されることが好ましく、例えば、発光ピーク波長が４５０〜５２０ｎｍである蛍光体と、発光ピーク波長が５００〜５７０ｎｍである蛍光体と、発光ピーク波長が５７０〜６８０ｎｍである蛍光体と、前記これらの蛍光体の組合体の内の少なくとも１つより構成されることが好ましい。
そして、各々の蛍光体は、該当波長領域内の蛍光体要素の少なくとも１つ以上より構成されることが好ましい。
【００１３】
前記発光装置において、前記発光ダイオードと前記波長変換する手段が単一のパッケージ内に搭載されることが好ましい。
このとき、前記波長変換する手段は、前記発光ダイオードの上面、下面、及び側面の少なくともいずれか一側に配置されるか、または、導電性接着剤を用いて混成されるか、またはモールド部に分布されることが好ましい。
【００１４】
前記発光装置において、前記単一のパッケージは、基板と、該基板上に実装された少なくとも１つ以上の発光ダイオードと、該発光ダイオードの周縁部に配置される波長変換する手段とを備えるチップパッケージとして形成されることが好ましい。
【００１５】
前記発光装置において、前記単一のパッケージは、リフレクターが形成された基板と、該基板上に実装された少なくとも１つ以上の発光ダイオードと、該発光ダイオードの周縁部に配置される波長変換する手段を備えるトップパッケージとして形成されることが好ましい。
【００１６】
前記発光装置において、前記基板は、前記少なくとも１つ以上の発光ダイオードから発せられる熱を放出する金属性材質のもので形成されることが好ましい。ここで、前記金属性材質のもので形成された基板に取り付けられる放熱板をさらに備えると、その放熱効果はなお一層増大する。
【００１７】
前記発光装置において、前記基板上に前記発光ダイオード及び前記波長変換する手段を封止するモールド部をさらに備えることが好ましく、前記モールド部に前記波長変換する手段が均一に分布されていることが好ましい。
【００１８】
前記発光装置において、前記単一のパッケージは、一対の電極リードと、該一対の電極リードのうち片側に実装された前記少なくとも１つ以上の発光ダイオードと、前記少なくとも１つ以上の発光ダイオードの周縁部に配置される波長変換する手段と、前記少なくとも１つ以上の発光ダイオードと前記波長変換する手段を封止するモールド部とを備えるランプパッケージとして形成されることが好ましい。
【００１９】
前記発光装置において、前記単一のパッケージは、前記少なくとも１つ以上の発光ダイオードと、前記少なくとも１つ以上の発光ダイオードの周縁部に配置される波長変換する手段と、前記少なくとも１つ以上の発光ダイオードから発せられる熱を放出するヒートシンクとを備える高出力パッケージとして形成されることが好ましい。
このとき、前記ヒートシンクからの熱を放出可能に取り付けられる放熱板をさらに備えることが好ましい。
【００２０】
なお、本発明において、前記各発光ダイオードは、シリコンカーバイドまたはサファイアで形成された基板上に窒化物エピタキシャル層を形成してなる構造を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る発光装置によれば、異なる発光ピーク波長を有する蛍光体の配合比を適切に調節したり、異なる発光ピーク波長の発光ダイオードを選択することにより、２０００Ｋ〜８，０００Ｋ又は１００００Ｋと相対的に高温の色温度を有すると共に、演色指数も９０以上と高い発光装置が得られるという効果がある。
そして、狭い発光波長帯域の発光ダイオードと蛍光体を組み合わせて相対的に広い発光波長帯域のイエロー−グリーンまたはオレンジ色を具現できることから、可視光線波長領域の種々のカラー及び高い演色性が得られるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明に係る発光装置を実施するための最良の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施形態による発光装置の概略的な縦断面図であって、３個の発光ダイオード及び波長変換手段が組み合わせられたチップ型のパッケージが示す。
図１を参照すると、基板１の両側端部にそれぞれ電極パターン５が形成されており、一側の電極パターン５上に互いに異なる波長の光を１次的に生じさせる３個の発光ダイオード６、７、８が実装されている。各発光ダイオード６、７、８は、導電性接着剤９を介して電極パターン５に実装され、各発光ダイオード６、７、８の電極と他側の電極パターン（図示せず）は導電性のワイヤー２により接続されている。
【００２４】
３個の発光ダイオード６、７、８の上面及び側面には、波長変換手段３が配置されている。波長変換手段３は発光ダイオードから発せられる光を可視光線波長領域内の２次光に波長変換する。このような波長変換手段３は、硬化性樹脂、例えば、エポキシ樹脂またはシリコン樹脂に混合されるようにして各発光ダイオード６、７、８に点在可能である。
波長変換手段３はまた、導電性接着剤９に混合されるようにして各発光ダイオード６、７、８の下面に配置することもできる。
【００２５】
３個の発光ダイオード６、７、８が実装された基板１の上部は、硬化性樹脂によるモールド部１０が形成されている。本実施形態の発光装置１１においては、波長変換手段３が発光ダイオード６、７、８の上面及び側面に一定の厚さにて点在されているが、硬化性樹脂によるモールド部１０に全体的に均一に分布されるように製作可能であることはもちろんである。このような製造方法の詳細は、本発明者によって既に出願されている米国特許第６４８２６６４号明細書を参照されたい。
【００２６】
なお、３個の発光ダイオード６、７、８のうち第１の発光ダイオード６は、その発光ピーク波長が４４０ｎｍ〜５００ｎｍであり、第２の発光ダイオード７の発光ピーク波長は５００ｎｍ〜５７０ｎｍであり、第３の発光ダイオード８の発光ピーク波長は５７０ｎｍ〜６７０ｎｍである。ここで、第１の発光ダイオード６はパープルブルーからブルーの波長範囲内の光を生じさせることが可能であり、第２の発光ダイオード７はグリーンからイエローグリーンの波長範囲内の光を生じさせることが可能であり、そして第３の発光ダイオード８はグリーン系のイエローからレッドの波長範囲内の光を生じさせることが可能である。これらの第１、第２及び第３の発光ダイオード６、７、８としては、例えば、シリコンカーバイドまたはサファイアからなる基板上に窒化物エピタキシャル層を形成してなる発光ダイオードが使用可能である。
【００２７】
波長変換手段３は、単一の蛍光体または複数の蛍光体が選択的に混合されてなる。すなわち、波長変換手段３は、その発光ピーク波長が４５０ｎｍ〜５２０ｎｍである第１の蛍光体、５００ｎｍ〜５７０ｎｍである第２の蛍光体、及び５７０ｎｍ〜６８０ｎｍである第３の蛍光体のうちから選択された少なくとも１つの蛍光体を含む。ここで、第１の蛍光体はブルー（青）色の光が発生可能であり、第２の蛍光体はグリーン（緑）からイエロー（黄）色の光が発生可能であり、そして第３の蛍光体はイエロー（黄）ないしレッド（赤）色の光が発生可能である。そして、各蛍光体は、いうまでもなく、該当波長領域内の異なる発光ピーク波長を有する蛍光体を混合してなることがある。
【００２８】
波長変換手段３は、例えば、化学式が「（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ｘＳｉＯ４：Ｅｕ及び／又はＭｎ」のシリケート系の蛍光体が使用可能である。この場合、例えば、Ｂａ、Ｓｒ、及びＣａの配合比、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ｘＳｉＯ４：Ｅｕと（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ｘＳｉＯ４：Ｍｎの配合比、及び／またはＢａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｎ、及びＥｕの配合比などを適切に調節することで、４５０ｎｍ〜５２０ｎｍ、５００ｎｍ〜５７０ｎｍ、または５７０ｎｍ〜６８０ｎｍの発光ピーク波長を有する蛍光体が得られる。こうして蛍光体の配合比を異なるように調節することで、波長変換手段３を得ることができる。
【００２９】
このような構成の発光装置１１においては、第１の発光ダイオード６、第２の発光ダイオード７、及び第３の発光ダイオード８に電極パターン５を介して外部電源が供給される。これにより、第１の発光ダイオード６から発光ピーク波長が４５０ｎｍ〜５２０ｎｍである光が、第２の発光ダイオード７から発光ピーク波長が５００ｎｍ〜５７０ｎｍである光が、そして第３の発光ダイオード８から発光ピーク波長が５７０ｎｍ〜６８０ｎｍである光がそれぞれ１次的に発せられる。このとき、蛍光体は各発光ダイオード６、７、８からの光により励起されながら、それぞれ発光ピーク波長が４５０ｎｍ〜５２０ｎｍ、５００ｎｍ〜５７０ｎｍ、及び／または５７０ｎｍ〜６８０ｎｍである２次光を生じさせる。
【００３０】
その結果、発光装置１１においては、第１、第２、及び第３の発光ダイオード６、７、８から発せられる１次光と、各蛍光体により波長変換された２次光とが混色されて、該当可視光線波長領域の色が具現される。ここで、蛍光体の混合比を適切に調節することで、ユーザーが希望する色を具現することができる。
【００３１】
例えば、発光ピーク波長が４５０ｎｍ〜５２０ｎｍである蛍光体と、５００ｎｍ〜５７０ｎｍである蛍光体のみを備える場合、５７０ｎｍ〜６８０ｎｍの２次光は発生しない。この場合、２個の発光ダイオードから発せられる１次光と、蛍光体により波長変換された２次光だけが混色されて、可視光線波長領域内の異なる色が具現されるのである。ここで、蛍光体の混合比だけではなく、該当ピーク波長範囲内にある発光ダイオードを適切に選択することで、所望の色座標の発光を具現することができる。
【００３２】
なお、本実施形態の、３個の異なる波長の（ＲＧＢ）発光ダイオード６、７、８にオレンジ色の波長変換手段を組み合わせると、図２に示すような発光スペクトルを有する発光装置が得られる。本実施形態による発光装置１１によれば、２５００Ｋ〜３０００Ｋ範囲内の色温度及び約９８程度の演色指数が得られる。ここで、発光ダイオード及び蛍光体を適切に選択することで、ユーザーが要求する色座標値の発光を容易に具現することができる。
【００３３】
例えば、レッド（Ｒ）及びブルー（Ｂ）色の発光ダイオードを選択し、ここに、発光ピーク波長の異なる３種類の蛍光体、すなわち、オレンジ色、第１グリーン色、及び第２グリーン色を選択すると、図３に示すような発光スペクトルを得ることができる。この場合、約３０００Ｋ程度の色温度及び約９６程度の演色演色指数が得られる。
【００３４】
これらに加えて、発光ダイオードと波長変換手段を構成する蛍光体を適切に選択することができる。
例えば、図４は、本発明の第２の実施形態による発光装置の概略的な縦断面図であって、４個の発光ダイオード及び波長変換手段が組み合わせられたチップ型のパッケージが示す。
【００３５】
第２の実施形態による発光装置２０は、上述の図１〜図３の第１の実施形態と同じ構造を有し、単に１個の発光ダイオードがさらに追加されている点で異なる。追加された第４の発光ダイオードは、発光ピーク波長が４１０ｎｍ〜４６０ｎｍでパープル系のブルー色光を生じさせる。
【００３６】
このような構成においても、外部電源が電極パターン５を介して各発光ダイオードに供給されると、第１、第２、第３、及び第４の発光ダイオード６、７、８、２１は該当発光ピーク波長の光をそれぞれ１次的に生じさせる。これにより、蛍光体により励起されながら、１次光の一部が４５０ｎｍ〜５２０ｎｍ、５００ｎｍ〜５７０ｎｍ、及び５７０ｎｍ〜６８０ｎｍの発光ピーク波長を有する２次光に波長変換される。このとき、各発光ダイオード６、７、８、２１から発せられた１次光と蛍光体により波長変換された２次光が混色されて、可視光線波長領域内の発光が行われる。
【００３７】
ここで、各蛍光体は、該当波長範囲内においてそれぞれ異なる発光ピーク波長を有する蛍光体を混合してなる。そして、各蛍光体の混合比を適切に調節することで、ユーザーが希望する色座標に発光をシフトさせることができるということはもちろんである。
【００３８】
以上、本実施形態による発光装置２０によれば、図１及び図２と結び付けて説明したのと同様な目的及び効果を得ることができる。このような第１及び第２の実施形態１１、２０の発光装置は、色温度が高くて演色性に優れていることから、家電製品、オーディオ、及び通信製品などの電子機器だけではなく、屋内外の各種のディスプレイ、特に、自動車及び照明に容易に応用することができる。
【００３９】
なお、図１〜図４と結び付けて上述した本発明の技術的な特徴は単にチップ型のパッケージにのみ限定されるものではなく、種々の形態のＬＥＤパッケージにそのまま適用しても、同じ目的及び効果が得られる。
以下、各種のＬＥＤパッケージにこの技術を適用した実施形態を図面を参照して説明する。ここで、上述の図１〜図４と同じ要素及び構成に対しては同じ参照番号を付し、各発光ダイオード及び波長変換手段と関連する技術的な原理も同様に適用される。
【００４０】
図５は、本発明の第３の実施形態によるトップ型パッケージの発光装置の縦断面図である。
図５から明らかなように、トップ型パッケージの発光装置３０は、ディスプレイのバックライトなどに適用される発光装置であって、上述の第１及び第２の実施形態とほとんど同じ構造を有し、単に基板上にリフレクター３１が取り付けられている点で異なる。リフレクター３１は、発光ダイオード６から発せられる光を所望の方向に反射する役割を果たす。
【００４１】
このようなトップ型パッケージの発光装置３０にも、異なる発光ピーク波長を有する３個の発光ダイオード（６、７、８）または４個の発光ダイオード（６、７、８、２１）を実装することができる。そして、異なる発光ピーク波長を有する複数の蛍光体を選択的に、あるいはその配合比を異ならせて混合してなる波長変換手段を得ることが可能である。このような波長変換手段は、リフレクター３１内において各発光ダイオード６上に点在されるか、あるいは、硬化性樹脂からなるモールド部１０に均一に分布される。
【００４２】
図６は、本発明の第４の実施形態によるサイド型パッケージの発光装置の斜視図である。
図６から明らかなように、サイド型パッケージの発光装置４０は、図５のトップ型パッケージの発光装置とほとんど同じ構造を有し、単に極めて薄い直方形の外観をなす点で異なる。その具体的な説明は、図５と結び付けて行われている。
【００４３】
なお、図１〜図６に示す実施形態においては、熱伝導性に優れた金属性材料の基板１を用いることができる。このような構造は、各発光ダイオード６、７、８、２１の作動時に生じる熱を容易に放出することができ、高出力の発光装置が得られる。ここに、別途の放熱板（図示せず）をさらに取り付けると、発光ダイオード６、７、８、２１からの熱をなお一層効率よく放出可能である。
【００４４】
図７は、本発明の第５の実施形態によるランプ型のパッケージの発光装置の縦断面図である。
本実施形態によるランプ型のパッケージの発光装置５０は、一対のリード電極５１、５２を備え、一側のリード電極５１の上端部にダイオードホルダー５３が形成されている。ダイオードホルダー５３はカップ状を有し、その内部に３個の発光ダイオード（６、７、８）または４個の発光ダイオード（６、７、８、２１）が実装される。各発光ダイオード（６、７、８、２１）は、上述の実施形態と同様に、互いに異なる発光ピーク波長を有する。実装された各発光ダイオード（６、７、８、２１）の電極は、他側の電極リード５２と導電性ワイヤー２により接続されている。
【００４５】
カップ状のダイオードホルダー５３の内部には、一定量の波長変換手段３が混合されてなるエポキシ樹脂５４によって覆われている。波長変換手段３もまた、上述の実施形態と同様に、互いに異なる発光ピーク波長を有する蛍光体を選択的に混合してなる。
各蛍光体もまた、該当波長の領域内において特定の発光ピーク波長を有する蛍光体を混合してなることはもちろんである。
【００４６】
そして、発光ダイオード（６、７、８）または発光ダイオード（６、７、８、２１）と波長変換手段３が組み合わせられてなるダイオードホルダー５３の外部は、硬化性樹脂、例えば、エポキシまたはシリコンなどによりモールドされ、モールド部１０が形成されている。
【００４７】
図８は、本発明の第６の実施形態による高出力用のパッケージの発光装置の概略的な縦断面図である。
図８から明らかなように、高出力用のパッケージの発光装置６０は、複数の個別のヒートシンク６１、６２にそれぞれ発光ダイオード（６、７、８）、または発光ダイオード（６、７、８、２１）が実装されており、発光ダイオード（６、７、８）の上面及び側面に波長変換手段３が配置された筐体６３を備える。外部電源が供給される複数のリードフレーム６４が筐体６３の外部に突出されている。
【００４８】
図９は、本発明の第７の実施形態による高出力用のパッケージの発光装置の概略的な縦断面図である。
本実施形態の発光装置７０においては、筐体７３内に単一のヒートシンク７１が収納されて部分的に外部に露出され、一対のリードフレーム７４が外部に突出されている。ヒートシンク７１の上面に発光ダイオード（６、７、８）または発光ダイオード（６、７、８、２１）が実装され、各リードフレーム７４と導電性ワイヤー（図示せず）を介して接続されている。波長変換手段３が発光ダイオード６の上面及び側面に配置されていることはもちろんである。
【００４９】
高出力用のパッケージである第６の実施形態の発光装置６０及び第７の実施形態の発光装置７０においても、ヒートシンク６１、６２、７１と各発光ダイオード（６、７、８、２１）との間の接着部分に波長変換手段３を介在させうることはもちろんである。そして、筐体６３、７３の上部にレンズを設けることもできる。ここで、第７の実施形態の発光装置７０のパッケージは、第６の実施形態の発光装置６０と比較して、その高さを最小化できるという長所がある。
【００５０】
このような高出力用パッケージの発光装置６０、７０において３個の発光ダイオード（６、７、８）を用いる場合、発光ピーク波長が４４０ｎｍ〜５００ｎｍである第１の発光ダイオードと、発光ピーク波長が５００ｎｍ〜５７０ｎｍである第２の発光ダイオード、そして、発光ピーク波長が５７０ｎｍ〜６７０ｎｍである第３の発光ダイオードが選択可能である。
【００５１】
一方、４個の発光ダイオード（６、７、８、２１）を用いる場合、発光ピーク波長が４４０ｎｍ〜５００ｎｍである第１の発光ダイオード、発光ピーク波長が５００ｎｍ〜５７０ｎｍである第２の発光ダイオード、及び発光ピーク波長が５７０ｎｍ〜６７０ｎｍである第３の発光ダイオードの他に、発光ピーク波長が４１０ｎｍ〜４６０ｎｍである第４の発光ダイオードが選択可能である。
【００５２】
これらの場合、すなわち、３個または４個の発光ダイオードを選択した場合、波長変換手段は、発光ピーク波長が４５０ｎｍ〜５２０ｎｍ、５００ｎｍ〜５７０ｎｍ、及び５７０ｎｍ〜６８０ｎｍである蛍光体を選択的に混合して構成可能である。
【００５３】
一方、このような構成の高出力用パッケージの発光装置６０、７０においては、ヒートシンク６１、６２、７１とは別体に、あるいは一体に形成された放熱板（図示せず）を取り付けることが好ましい。これにより、高い入力電源による各発光ダイオードの作動時に、各発光ダイオードから発せられる熱を効率よく放出することができる。放熱板は、空気対流方式あるいはファンなどを用いた強制循環方式により冷却可能であることはもちろんである。
【００５４】
上述の本実施形態の発光装置６０、７０による構成においては、外部から電源が供給されると、各発光ダイオードが該当発光ピーク波長を有する光を１次的に生じさせる。これにより、蛍光体が１次光により励起されながら、それぞれ該当発光ピーク波長の２次光を生じさせる。このとき、各発光ダイオードから発せられる１次光と、各蛍光体により波長変換された２次光が混色されて、該当可視光線波長領域の色が具現される。ここで、蛍光体の配合比を適切に調節することで、ユーザーの希望する色座標の色を容易に具現することができる。
【００５５】
なお、上述の記載及び図示の実施形態においては、３または４個の発光ダイオードが実装されている例についてのみ説明しているが、請求範囲において請求するように、少なくとも１つ以上の発光ダイオードを各実施形態のものに実装させて本発明の目的及び効果を達成できるということはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
このような本発明の発光装置は、色温度及び演色性に優れており、ユーザーが要求する色座標値の発光を容易に行えることから、携帯電話やノート型パソコン、そして、各種電子製品のキーボード用やバックライト用に種々に採用でき、特に、自動車及び屋内外の照明用に種々に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施形態による発光装置の概略的な縦断面図であって、３個の発光ダイオード及び波長変換手段を備えるチップ型のパッケージの発光装置を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態によるＲＧＢ発光ダイオードとオレンジ色の蛍光体が組み合わせられてなる発光装置の発光スペクトルを示すグラフである。
【図３】本発明の第１の実施形態によるＲＢ発光ダイオードと互いに異なる発光ピーク波長を有する２個の蛍光体及びオレンジ色の蛍光体が組み合わせられてなる発光装置の発光スペクトルを示すグラフである。
【図４】本発明の第２の実施形態による発光装置の概略的な縦断面図であって、４個の発光ダイオード及び波長変換手段を備えるチップ型のパッケージの発光装置を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施形態によるトップ型パッケージの発光装置の概略的な縦断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態によるサイド型パッケージの発光装置の斜視図である。
【図７】本発明の第５の実施形態によるランプ型のパッケージの発光装置の概略的な縦断面図である。
【図８】本発明の第６の実施形態による高出力用のパッケージの発光装置の概略的な縦断面図である。
【図９】本発明の第７の実施形態による高出力用のパッケージの発光装置の概略的な縦断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１        基板
２        導電性ワイヤー
３        波長変換手段
５        電極パターン
６、７、８、２１    発光ダイオード
９        導電性接着剤
１０      モールド部
１１、２０、３０、４０、５０、６０、７０    発光装置
３１      リフレクター
５１、５２    リード電極
６１、６２、７１    ヒートシンク
【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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【国際調査報告】
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