(57)【要約】【課題】バックライトユニットに用いられる白色ＬＥＤモジュール。【解決手段】回路基板と、回路基板上に配置された青色ＬＥＤチップと、回路基緑色光源及び赤色光源のうち少なくとも一つは蛍光体で、上記蛍光体は上記青色ＬＥＤチップにより励起され光を発する。上記青色ＬＥＤチップは、ＣＩＥ１９３１色座標系を基準に（０．０１２３，０．５３４６）、（０．０６７６，０．４６３３）及び（０．１７３１９，０．００４８）からなる三角区域の中の色に発光し、上記緑色光源は、（０．０２５，０．５２０３）、（０．４４７９，０．５４１）及び（０．０７２２，０．７８９４）からなる三角区域の中の色に発光し、上記赤色光源は、（０．５５６，０．４４０８）、（０．６２５３，０．３７４１）及び（０．７３４６，０．２６５４）からなる三角区域の中の色に発光する。【選択図】図２
2008053691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、
前記回路基板上に配置された青色ＬＥＤチップと、
前記回路基板上に配置されＬＥＤチップ或いは蛍光体からなる緑色光源と、
前記回路基板上に配置されＬＥＤチップ或いは蛍光体からなる赤色光源とを含み、
前記緑色光源及び赤色光源のうち少なくとも一つは蛍光体で、前記蛍光体は前記青色ＬＥＤチップにより励起され光を発し、前記青色ＬＥＤ、緑色光源及び赤色光源の光は混色され白色光を発し、
前記青色ＬＥＤチップはＣＩＥ１９３１色座標系を基準に（０．０１２３，０．５３４６）、（０．０６７６，０．４６３３）及び（０．１７３１９，０．００４８）からなる三角区域の中の色に発光し、前記緑色光源は前記色座標系を基準に（０．０２５，０．５２０３）、（０．４４７９，０．５４１）及び（０．０７２２，０．７８９４）からなる三角区域の中の色に発光し、前記赤色光源は前記色座標系を基準に（０．５５６，０．４４０８）、（０．６２５３，０．３７４１）及び（０．７３４６，０．２６５４）からなる三角区域の中の色に発光することを特徴とする白色ＬＥＤモジュール。
【請求項２】
前記各々のＬＥＤチップは、前記回路基板上に直接実装されたことを特徴とする請求項１に記載の白色ＬＥＤモジュール。
【請求項３】
前記基板上に搭載され反射コップを有する少なくとも一つのパッケージ本体をさらに含み、前記各々のＬＥＤチップは前記パッケージ本体の反射コップ内に実装されたことを特徴とする請求項１に記載の白色ＬＥＤモジュール。
【請求項４】
前記赤色光源は、赤色窒化物系蛍光体であることを特徴とする請求項１に記載の白色ＬＥＤモジュール。
【請求項５】
前記緑色光源は緑色ＬＥＤチップで、前記赤色光源は赤色蛍光体であることを特徴とする請求項１に記載の白色ＬＥＤモジュール。
【請求項６】
前記青色ＬＥＤチップ及び緑色ＬＥＤチップは、前記回路基板上に直接実装され、前記赤色蛍光体を含む樹脂封止部が前記青色ＬＥＤチップと緑色ＬＥＤチップを両方とも覆うことを特徴とする請求項５に記載の白色ＬＥＤモジュール。
【請求項７】
前記青色ＬＥＤチップ及び緑色ＬＥＤチップは、前記回路基板上に直接実装され、前記赤色蛍光体を含む樹脂封止部が前記青色ＬＥＤチップのみ覆うことを特徴とする請求項５に記載の白色ＬＥＤモジュール。
【請求項８】
前記回路基板上に搭載され反射コップを有する少なくとも一つのパッケージ本体をさらに含み、前記青色ＬＥＤチップと緑色ＬＥＤチップは前記少なくとも一つのパッケージ本体の反射コップ内に実装されたことを特徴とする請求項５に記載の白色ＬＥＤモジュール。
【請求項９】
前記青色及び緑色ＬＥＤチップは、一つのパッケージ本体の反射コップ内に一緒に実装され、前記赤色蛍光体を含む樹脂封止部が前記青色及び緑色ＬＥＤチップを両方とも覆うことを特徴とする請求項８に記載の白色ＬＥＤモジュール。
【請求項１０】
前記青色及び緑色ＬＥＤチップ各々は、個々のパッケージ本体の反射コップ内に別途で実装され、前記赤色蛍光体を含む樹脂封止部が前記青色ＬＥＤチップを覆うことを特徴とする請求項８に記載の白色ＬＥＤモジュール。
【請求項１１】
前記緑色光源は緑色蛍光体で、前記赤色光源は赤色ＬＥＤチップであることを特徴とする請求項１に記載の白色ＬＥＤモジュール。
【請求項１２】
前記青色ＬＥＤチップ及び赤色ＬＥＤチップは、前記回路基板上に直接実装され、前記緑色蛍光体を含む樹脂封止部が前記青色ＬＥＤチップと赤色ＬＥＤチップを両方とも覆うことを特徴とする請求項１１に記載の白色ＬＥＤモジュール。
【請求項１３】
前記青色ＬＥＤチップ及び赤色ＬＥＤチップは、前記回路基板上に直接実装され、前記緑色蛍光体を含む樹脂封止部が前記青色ＬＥＤチップのみ覆うことを特徴とする請求項１１に記載の白色ＬＥＤモジュール。
【請求項１４】
前記回路基板上に搭載され反射コップを有する少なくとも一つのパッケージ本体をさらに含み、前記青色ＬＥＤチップと赤色ＬＥＤチップは前記少なくとも一つのパッケージ本体の反射コップ内に実装されたことを特徴とする請求項１１に記載の白色ＬＥＤモジュール。
【請求項１５】
前記青色及び赤色ＬＥＤチップは、一つのパッケージ本体の反射コップ内に一緒に実装され、前記緑色蛍光体を含む樹脂封止部が前記青色及び赤色ＬＥＤチップを両方とも覆うことを特徴とする請求項１４に記載の白色ＬＥＤモジュール。
【請求項１６】
前記青色及び赤色ＬＥＤチップ各々は、個々のパッケージ本体の反射コップ内に別途で実装され、前記緑色蛍光体を含む樹脂封止部が前記青色ＬＥＤチップを覆うことを特徴とする請求項１４に記載の白色ＬＥＤモジュール。
【請求項１７】
前記緑色光源は緑色蛍光体で、前記赤色光源は赤色蛍光体であることを特徴とする請求項１に記載の白色ＬＥＤモジュール。
【請求項１８】
前記青色ＬＥＤチップは、前記回路基板上に直接実装され、前記緑色蛍光体及び赤色蛍光体を含む樹脂封止部が前記青色ＬＥＤチップを覆うことを特徴とする請求項１７に記載の白色ＬＥＤモジュール。
【請求項１９】
前記回路基板上に搭載され反射コップを有するパッケージ本体をさらに含み、前記青色ＬＥＤチップは前記反射コップ内に実装され、前記緑色蛍光体及び赤色蛍光体を含む樹脂封止部が前記青色ＬＥＤチップを覆うことを特徴とする請求項１７に記載の白色ＬＥＤモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトユニットに用いられる白色ＬＥＤモジュールに関するものであって、より詳しくは、色均一性及び色再現性に優れるだけでなく、製作が容易で製造コストが低減された白色ＬＥＤモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、画像表示装置の薄型化、高性能化の傾向により、テレビ、モニターなどに液晶表示装置（ＬＣＤディスプレイ）が多く使われている。液晶パネルは自ら光を発することが出来ないため、バックライトユニット（Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ  Ｕｎｉｔ：以下、ＢＬＵとも称する）という別途の光源ユニットを必要とする。ＢＬＵ用の白色光源として、従来から冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）が使用されてきたが、最近は色相表現及び消費電力などの側面で有利な「ＬＥＤ素子を用いた白色光源モジュール（白色ＬＥＤモジュール）」が注目されている。
【０００３】
従来のＢＬＵ用白色ＬＥＤモジュールは、青、緑及び赤色ＬＥＤ光源を回路基板上に配列することにより具現される。このような一例が図１に図示されている。図１を参照すると、白色ＬＥＤモジュール１０は、ＰＣＢなどの回路基板１１上に配列された青（Ｂ）、緑（Ｇ）及び赤色（Ｒ）ＬＥＤチップ１４、１６、１８を含む。各々のＬＥＤチップ１４、１６、１８は、回路基板１１上に搭載された各々のパッケージ本体１３、１５、１７内に実装されている。このようなＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤパッケージは、基板上に繰返して配列されることが出来る。このようにＲ、Ｇ、Ｂの３原色ＬＥＤチップを使用する白色ＬＥＤモジュール１０は、色再現性に比較的優れ、青、緑及び赤色ＬＥＤの光量調節により全体的な出力光の制御が可能であるという長所を有している。
【０００４】
ところが、上記の白色ＬＥＤモジュール１０によると、Ｒ、Ｇ、Ｂ光源（ＬＥＤ）が相互離れているため色均一性に問題が生じることがある。また、単位区域の白色光を得るため少なくともＲ、Ｇ、Ｂの３つのＬＥＤチップが必要であるので、個別のカラーＬＥＤを駆動して制御するための回路構成が複雑になり（これによって回路費用も増加）パッケージの製作費用も高くなる。
【０００５】
白色ＬＥＤモジュールの他の具現方式として、青色（Ｂ）ＬＥＤとこれによって励起される黄色（Ｙ）蛍光体を使用する方案が提案された。このような「青色ＬＥＤ＋黄色蛍光体」の組み合わせを用いた白色ＬＥＤモジュールは、回路構成が簡単かつ安価であるという長所を有するが、長波長での低い光強度により色再現性が衰える。従って、優れた色再現性と色均一性を有する最適の白色光を出力できる低費用かつ高品質の白色ＬＥＤモジュールが求められる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は、優れた色均一性及び色再現性を有する最適の白色光を出力できるだけでなく、その製作費用が比較的低価である白色ＬＥＤモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の技術的課題を達成すべく、本発明による白色ＬＥＤモジュールは、回路基板と、上記回路基板上に配置された青色ＬＥＤチップと、上記回路基板上に配置されＬＥＤチップ或いは蛍光体からなる緑色光源と、上記回路基板上に配置されＬＥＤチップ或いは蛍光体からなる赤色光源とを含み、上記緑色光源及び赤色光源のうち少なくとも一つは蛍光体で、上記蛍光体は上記青色ＬＥＤチップにより励起され光を発し、上記青色ＬＥＤチップはＣＩＥ１９３１色座標系を基準に（０．０１２３，０．５３４６）、（０．０６７６，０．４６３３）及び（０．１７３１９，０．００４８）からなる三角区域の中の色に発光し、上記緑色光源は（０．０２５，０．５２０３）、（０．４４７９，０．５４１）及び（０．０７２２，０．７８９４）からなる三角区域の中の色に発光し、上記赤色光源は（０．５５６，０．４４０８）、（０．６２５３，０．３７４１）及び（０．７３４６，０．２６５４）からなる三角区域の中の色に発光する。上記青色光源、緑色光源及び赤色光源の光が混色されることにより白色光を発することになる。
【０００８】
上記各々のＬＥＤチップは、上記回路基板上に直接実装されることもでき、上記回路基板上に搭載されたパッケージ本体（の反射コップ）内に実装されることも出来る。上記赤色光源として赤色蛍光体を使用する場合、上記赤色蛍光体は窒化物系蛍光体であることが好ましい。
【０００９】
本発明の第１側面によると、上記緑色光源は緑色ＬＥＤチップで、上記赤色光源は赤色蛍光体である。一実施形態によると、上記青色ＬＥＤチップ及び緑色ＬＥＤチップは上記回路基板上に直接実装され、上記赤色蛍光体を含む樹脂封止部が上記青色ＬＥＤチップと緑色ＬＥＤチップを両方とも覆うことが出来る。
【００１０】
他の実施形態によると、上記青色ＬＥＤチップ及び緑色ＬＥＤチップは、上記回路基板上に直接実装され、上記赤色蛍光体を含む樹脂封止部が上記青色ＬＥＤチップのみ覆うことが出来る。
【００１１】
また他の実施形態によると、上記白色ＬＥＤモジュールは、上記回路基板上に搭載され反射コップを有する少なくとも一つのパッケージ本体をさらに含み、上記青色ＬＥＤチップと緑色ＬＥＤチップは上記少なくとも一つのパッケージ本体の上記反射コップ内に実装されることが出来る。
【００１２】
上記青色及び緑色ＬＥＤチップは、一つのパッケージ本体の反射コップ内に一緒に実装され、上記赤色蛍光体を含む樹脂封止部が上記青色及び緑色ＬＥＤチップを両方とも覆うことが出来る。これとは異なって、上記青色及び緑色ＬＥＤチップ各々は、個々のパッケージ本体の反射コップ内に別途で実装され、上記赤色蛍光体を含む樹脂封止部が上記青色ＬＥＤチップを覆うことが出来る。
【００１３】
本発明の第２側面によると、上記緑色光源は緑色蛍光体で、上記赤色光源は赤色ＬＥＤチップである。一実施形態によると、上記青色ＬＥＤチップ及び赤色ＬＥＤチップは上記回路基板上に直接実装され、上記緑色蛍光体を含む樹脂封止部が上記青色ＬＥＤチップと赤色ＬＥＤチップを両方とも覆うことが出来る。
【００１４】
他の実施形態によると、上記青色ＬＥＤチップ及び赤色ＬＥＤチップは上記回路基板上に直接実装され、上記緑色蛍光体を含む樹脂封止部が上記青色ＬＥＤチップのみ覆うことが出来る。
【００１５】
また他の実施形態によると、上記白色ＬＥＤモジュールは、上記回路基板上に搭載され反射コップを有する少なくとも一つのパッケージ本体をさらに含み、上記青色ＬＥＤチップと赤色ＬＥＤチップは、上記少なくとも一つのパッケージ本体の上記反射コップ内に実装されることが出来る。
【００１６】
上記青色及び赤色ＬＥＤチップは、一つのパッケージ本体の反射コップ内に一緒に実装され、上記緑色蛍光体を含む樹脂封止部が上記青色及び赤色ＬＥＤチップを両方とも覆うことが出来る。これとは異なって、上記青色及び赤色ＬＥＤチップ各々は、個々のパッケージ本体の反射コップ内に別途で実装され、上記緑色蛍光体を含む樹脂封止部が上記青色ＬＥＤチップを覆うことが出来る。
【００１７】
本発明の第３側面によると、上記緑色光源は緑色蛍光体で、上記赤色光源は赤色蛍光体である。一実施形態によると、上記青色ＬＥＤチップは上記回路基板上に直接実装され、上記緑色及び赤色蛍光体を含む樹脂封止部が上記青色ＬＥＤチップを覆うことが出来る。他の実施形態によると、上記白色ＬＥＤモジュールは上記回路基板上に搭載され反射コップを有するパッケージ本体をさらに含み、上記青色ＬＥＤチップは上記反射コップ内に実装され、上記緑色及び赤色蛍光体を含む樹脂封止部が上記青色ＬＥＤチップを覆うことが出来る。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、優れた色再現性を有する最適の白色光を出力することになる。また白色ＬＥＤモジュールに必要なＬＥＤチップの数とパッケージの費用が減少し、駆動回路の構成が単純で、色均一性に優れている。さらに、赤色ＬＥＤチップの代わりに赤色蛍光体を使用する場合、熱による赤色ＬＥＤチップの光効率の低下問題及びこれによる色均一性の低下問題が改善される。特に、長時間使用時にも良好な色均一性を安定して確保することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付の図面を参照に本発明の実施形態を詳しく説明する。しかし、本発明の実施形態は、様々な形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下に説明する実施形態に限られるのではない。本発明の実施形態は、当業界において平均的な知識を有している者に本発明をより完全に説明するため提供される。従って、図面において要素の形状及び大きさ等はより明確な説明のために誇張されることができ、図面上の同一符号で表示される要素は同一要素である。
【００２０】
図２は、本発明の一実施形態による白色ＬＥＤモジュールを概略的に示した断面図である。図２を参照すると、白色ＬＥＤモジュール１００は、ＰＣＢなどの回路基板１０１と、その上に配置された青色（Ｂ）ＬＥＤチップ１０４と、緑色（Ｇ）ＬＥＤチップ１０６と、赤色（Ｒ）蛍光体１１８とを含む。特に、本実施形態では、ＬＥＤチップ１０４、１０６が回路基板１０１上に直接実装されている。青色及び緑色ＬＥＤチップ１０４、１０６を両方とも覆っている半球状の樹脂封止部１３０には赤色蛍光体１１８が含まれている。樹脂封止部１３０は、ＬＥＤチップ１０４、１０６とその繋ぎ部を保護する役割をするだけでなく、一種のレンズの役割もする。このようなチップオンボード（Ｃｈｉｐ−Ｏｎ−Ｂｏａｒｄ）方式を使用することにより、各ＬＥＤ光源から、より大きい指向角を容易に得ることが可能となる。青色及び緑色ＬＥＤチップ１０４、１０６と赤色蛍光体１１８とからなる単位区域の白色光源部１５０が回路基板１０１上に繰返し配列されることにより、所望の面積の面光源または線光源を形成することが出来る。
【００２１】
白色ＬＥＤモジュール１００の動作中に、上記青色ＬＥＤチップ１０４と緑色ＬＥＤチップ１０６は各々青色光及び緑色光を発する。青色ＬＥＤチップ１０４は、３７０乃至４７０ｎｍの波長範囲を有することが出来る。赤色蛍光体１１８は、主に青色ＬＥＤチップ１０４から出た光により励起され赤色光を発する。好ましくは、上記赤色蛍光体は窒化物系蛍光体である。窒化物系蛍光体は、従来のサルファイド系蛍光体より熱、水分などの外部環境に対する信頼性が優れているだけでなく変色の恐れも少ない。
【００２２】
上記の青色及び緑色ＬＥＤチップ１０４、１０６から出た青色光及び緑色光と、赤色蛍光体１１８から出た赤色光が混色されることにより白色光を出力することになる。優れた色再現性の最適化した白色光を出力するため、上記の青色光源（青色ＬＥＤチップ１０４）、緑色光源（緑色ＬＥＤチップ１０６）及び赤色光源（赤色蛍光体１１８）は、ＣＩＥ１９３１（ｓｔａｎｄａｒｄ  ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃ  ｓｙｓｔｅｍ  １９３１）色座標系を基準に特定の三角区域の中にある色を発する。
【００２３】
具体的に、青色ＬＥＤチップ１０４は、ＣＩＥ１９３１色座標系を基準に（０．０１２３，０．５３４６）、（０．０６７６，０．４６３３）及び（０．１７３１９，０．００４８）からなる三角区域の中の色に発光する。緑色ＬＥＤチップ１０６は上記色座標系を基準に（０．０２５，０．５２０３）、（０．４４７９，０．５４１）及び（０．０７２２，０．７８９４）からなる三角区域の中の色に発光する。赤色蛍光体１１８は上記色座標系を基準に（０．５５６，０．４４０８）、（０．６２５３，０．３７４１）及び（０．７３４６，０．２６５４）からなる三角区域の中の色に発光する。このような三角区域の中の色を有する３原色が混色されることにより、自然光に近い、色再現性に優れた最適の白色光を得ることが可能となる。
【００２４】
上記の白色ＬＥＤモジュール１００によると、Ｒ、Ｇ、Ｂ  ＬＥＤチップを使用した従来の白色ＬＥＤモジュールとは異なって、必要なＬＥＤチップの数が減るだけでなく、ＬＥＤチップの種類も２つ（青色及び緑色ＬＥＤ）に減少する。これによって、パッケージの製作コストが低減されると共に駆動回路も簡単になる。また、２つだけのＬＥＤチップとこれを覆う蛍光体を通じて単位区域の白色光を具現するため、従来のＲ、Ｇ、Ｂ  ＬＥＤチップを使用した場合に比べて色均一性に優れている。さらに、上記白色ＬＥＤモジュール１００は、緑色ＬＥＤチップ１０６と赤色蛍光体１１８を通じて長波長帯で十分の強度を得ることが出来るため、従来の「青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体」の組み合わせによる白色ＬＥＤモジュールに比べて大きく向上された色再現性を表す。
【００２５】
特に、上記のように白色光を出力するため、青色及び緑色ＬＥＤチップと赤色蛍光体を使用する場合、赤色ＬＥＤチップの熱的劣化による全体の色均一性の低下現象を効果的に抑制することが出来る。赤色ＬＥＤチップは、青色または緑色ＬＥＤチップに比べて熱に弱いため、一定時間を使用した後には赤色ＬＥＤチップの光効率が他のＬＥＤチップに比べて著しく低下する。従って、単位区域の白色光を得るためＲ、Ｇ、Ｂ  ＬＥＤチップを使用する場合、使用中に発生する熱により赤色ＬＥＤチップの光効率の低下により色均一性が大きく衰える問題がある。しかし、本実施形態では、赤色ＬＥＤチップの代わりに赤色蛍光体（特に窒化物系赤色蛍光体）が使用されるため、熱による色均一性の低下問題が大きく改善される。
【００２６】
図３は、本発明の他の実施形態による白色ＬＥＤモジュール２００を概略的に示した断面図である。図３を参照すると、前述の実施形態（図２参照）とは異なって、相互分離された樹脂封止部１３１、１３２が青色ＬＥＤチップ１０４と緑色ＬＥＤチップ１０６を別々に覆っている。即ち、赤色蛍光体１１８を含む樹脂封止部１３１は青色ＬＥＤチップ１０４のみ覆い、（蛍光体を含まない）透明樹脂封止部１３２は緑色ＬＥＤチップ１０６を覆っている。白色ＬＥＤモジュール２００は、各チップを別々に覆っている樹脂封止部の他には、前述の図２の白色ＬＥＤモジュール１００の構成と同じ構成を有する。
【００２７】
赤色蛍光体１１８は、青色ＬＥＤチップ１０４から出た光により励起され赤色光を放出する。青色及び緑色ＬＥＤチップ１０４、１０６から出た青色光及び緑色光と、赤色蛍光体から出た赤色光により白色光を出力することになる。「青色ＬＥＤチップ及び赤色蛍光体」の第１光源部１６１と「緑色ＬＥＤチップ」の第２光源部１６２が基板１０１上に繰返し配列されることにより、所望の面積の面光源または線光源を形成することが出来る。
【００２８】
この実施形態においてもＣＩＥ色座標系上で上記の三角区域の中の色に３原色を発光し、長波長帯で十分の光強度を表すので、白色ＬＥＤモジュール２００は優れた色再現性を有する最適の白色光を出力することになる。また、必要なＬＥＤチップの数とパッケージの費用が減少し、駆動回路の構成が単純で、色均一性に優れている。さらに、赤色ＬＥＤチップの代わりに赤色蛍光体を使用することにより、使用中の熱による色均一性の低下問題が著しく改善される。
【００２９】
図４は、本発明のまた他の実施形態による白色ＬＥＤモジュール３００を概略的に示した図面である。この実施形態では、緑色ＬＥＤチップの代わりに緑色蛍光体１１６を使用し、赤色蛍光体の代わりに赤色ＬＥＤチップ１０８を使用する。
【００３０】
図４を参照すると、回路基板１０１上に青色ＬＥＤチップ１０４と赤色ＬＥＤチップ１０８が直接実装されている。また緑色蛍光体１１６を含む半球状の樹脂封止部１３０’が青色ＬＥＤチップ１０４及び赤色ＬＥＤチップ１０８を両方とも覆っている。この緑色蛍光体１１６は、青色ＬＥＤチップ１０４により励起され緑色光を発する。所望の面積の面光源または線光源を得るため、「青色ＬＥＤチップと赤色ＬＥＤチップと緑色蛍光体」で構成された単位区域の光源部１５１が基板１０１上に繰返して配列されることが出来る。
【００３１】
上記の３原色の光源１０４、１１６、１０８から出た青色、緑色及び赤色光が混色されることにより白色光を出力することになる。優れた色再現性の最適化した白色光を出力するため、青色ＬＥＤチップ１０４、緑色蛍光体１１６及び赤色ＬＥＤチップ１０８は、ＣＩＥ１９３１色座標系を基準に前述の特定の三角区域の中にある色を発する。
【００３２】
即ち、青色ＬＥＤチップ１０４は上記色座標系を基準に（０．０１２３，０．５３４６）、（０．０６７６，０．４６３３）及び（０．１７３１９，０．００４８）からなる三角区域の中の色に発光し、赤色ＬＥＤチップ１０８は上記色座標系を基準に（０．５５６，０．４４０８）、（０．６２５３，０．３７４１）及び（０．７３４６，０．２６５４）からなる三角区域の中の色に発光する。また緑色蛍光体１１６は上記色座標系を基準に（０．０２５，０．５２０３）、（０．４４７９，０．５４１）及び（０．０７２２，０．７８９４）からなる三角区域の中の色に発光する。このような三角区域の中の色を有する ３原色が混色されることにより、自然光に近い、色再現性に優れた最適の白色光を得ることが可能となる。
【００３３】
上記の白色ＬＥＤモジュール３００によると、Ｒ、Ｇ、Ｂ  ＬＥＤチップを使用した従来の白色ＬＥＤモジュールとは異なって、必要なＬＥＤチップの数が減るだけでなく、ＬＥＤチップの種類も２つ（青色及び赤色ＬＥＤ）に減少する。これによって、パッケージの製作費用が低減すると共に、駆動回路も簡単になる。また、２つだけのＬＥＤチップとこれを覆う蛍光体を通じて単位区域の白色光を具現するため、従来のＲ、Ｇ、Ｂ  ＬＥＤチップを使用した場合に比べて色均一性に優れている。さらに、上記白色ＬＥＤモジュール３００は、赤色ＬＥＤチップ１０８と緑色蛍光体１１６を通じて長波長帯で十分の強度を得ることが出来るため、従来の「青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体」の組み合わせによる白色ＬＥＤモジュールに比べて大きく向上された色再現性を表す。
【００３４】
図５は、本発明のまた他の実施形態による白色ＬＥＤモジュール４００を概略的に示した図面である。図５を参照すると、図４の実施形態とは異なって、相互分離された樹脂封止部１３１’、１３２’が青色ＬＥＤチップ１０４と赤色ＬＥＤチップ１０８を別々に覆っている。即ち、緑色蛍光体１１６を含む樹脂封止部１３１’は青色ＬＥＤチップ１０４のみ覆い、（蛍光体を含まない）透明樹脂封止部１３２’は赤色ＬＥＤチップ１０８を覆っている。白色ＬＥＤモジュール４００は、各チップを別々に覆っている樹脂封止部の他には、図４の白色ＬＥＤモジュール３００の構成と同じ構成を有する。
【００３５】
緑色蛍光体１１６は、青色ＬＥＤチップ１０４から出た光により励起され緑色光を放出する。青色及び赤色ＬＥＤチップ１０４、１０８から出た青色光及び赤色光と、緑色蛍光体から出た緑色光により白色光を出力することになる。「青色ＬＥＤチップ及び緑色蛍光体」の第１光源部１６３と「赤色ＬＥＤチップ」の第２光源部１６４が基板１０１上に繰返し配列されることにより、所望の面積の面光源または線光源を形成することが出来る。
【００３６】
この実施形態でもＣＩＥ色座標系上で上記の三角区域の中の色に３原色を発光し長波長帯で十分の光強度を表すので、白色ＬＥＤモジュール４００は優れた色再現性を有する最適の白色光を出力することになる。また、必要なＬＥＤチップの数とパッケージの費用が減少し、駆動回路の構成が単純で、色均一性に優れている。
【００３７】
図６は、本発明のまた他の実施形態による白色ＬＥＤモジュールを概略的に示した断面図である。図６を参照すると、白色ＬＥＤモジュール５００は、回路基板１０１上に配置された青色ＬＥＤチップ１０４と、緑色蛍光体１１６及び赤色蛍光体１１８を含む。青色ＬＥＤチップ１０４は基板１０１上に直接実装され、緑色及び赤色蛍光体１１６、１１８を含む半球状の樹脂封止部１３３が青色ＬＥＤチップ１０４を覆っている。このようなチップオンボード方式のＬＥＤモジュールを使用することにより、ＬＥＤ光源から大きい指向角を容易に得ることが出来る。所望の面積の面光源または線光源を得るため、「青色ＬＥＤチップ１０４と緑色及び赤色蛍光体１１６、１１８」の光源部１７０が基板１０１上に繰返し配列されることが出来る。
【００３８】
樹脂封止部１３３に含まれた緑色及び赤色蛍光体１１６、１１８は、青色ＬＥＤチップ１０４により励起され緑色光及び赤色光を各々発する。この緑色光及び赤色光と（青色ＬＥＤチップから出た）青色光が混色され白色光を出力することになる。この実施形態でも、色再現性に優れた最適の白色光を出力するため、３原色の各光源１０４、１１６、１１８は色座標系上で上記の三角区域の中の色に発光する。
【００３９】
即ち、青色ＬＥＤチップ１０４はＣＩＥ１９３１色座標系を基準に（０．０１２３，０．５３４６）、（０．０６７６，０．４６３３）及び（０．１７３１９，０．００４８）からなる三角区域の中の色に発光する。緑色蛍光体１１６は上記色座標系を基準に（０．０２５，０．５２０３）、（０．４４７９，０．５４１）及び（０．０７２２，０．７８９４）からなる三角区域の中の色に発光し、赤色蛍光体１１８は上記色座標系を基準に（０．５５６，０．４４０８）、（０．６２５３，０．３７４１）及び（０．７３４６，０．２６５４）からなる三角区域の中の色に発光する。
【００４０】
白色ＬＥＤモジュール５００によると、Ｒ、Ｇ、Ｂ  ＬＥＤチップを使用した従来の白色ＬＥＤモジュールとは異なって、必要なＬＥＤチップの数が減るだけでなく、ＬＥＤチップの種類も１つ（青色ＬＥＤチップ）に減少する。これによって、パッケージの製作費用が大きく低減するだけでなく、駆動回路も非常に簡単になる。また、１つだけのＬＥＤチップとこれを覆う蛍光体混合物を通じて単位区域の白色光を具現するため、従来のＲ、Ｇ、Ｂ  ＬＥＤチップを使用した場合に比べて色均一性に優れている。さらに、上記白色ＬＥＤモジュール５００は、赤色蛍光体１１８と緑色蛍光体１１６を通じて長波長帯で十分の強度を得ることが出来るため、従来の「青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体」の組み合わせによる白色ＬＥＤモジュールに比べて大きく向上された色再現性を表す。さらに、赤色ＬＥＤチップの代わりに赤色蛍光体を使用することにより、熱による赤色ＬＥＤチップの光効率の低下問題及びこれによる色均一性の低下問題が改善される。
【００４１】
以上説明した実施形態では、各々のＬＥＤチップが回路基板上に直接実装されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、ＬＥＤチップが回路基板上に搭載されたパッケージ本体に実装されることも出来る。別途のパッケージ本体を使用した実施形態が図７乃至図９に図示されている。
【００４２】
図７を参照すると、白色ＬＥＤモジュール１００’は、図２の実施形態と同様に、青色及び緑色ＬＥＤチップ１０４、１０６と赤色蛍光体１１８とを含む。回路基板１０１’上には窪んだ反射コップを有するパッケージ本体１０５が搭載されている。青色ＬＥＤチップ１０４と緑色ＬＥＤチップ１０６は、パッケージ本体１０５の反射コップ内に一緒に実装され、赤色蛍光体１１８を含む樹脂封止部１３０’’が青色及び緑色ＬＥＤチップ１０４、１０６を両方とも覆っている。所望の面積の面光源または線光源を得るため、「青色及び緑色ＬＥＤチップ１０４、１０６と赤色蛍光体１１８」を含むＬＥＤパッケージ１５０’が基板１０１’上に繰返し配列されることが出来る。
【００４３】
図８を参照すると、白色ＬＥＤモジュール２００’は、図３の実施形態と類似に、相互分離されたＬＥＤ光源部またはパッケージ１６１’、１６２’を含む。青色ＬＥＤチップ１０４はパッケージ本体１１５の反射コップに実装され、緑色ＬＥＤチップ１０６は他のパッケージ本体１２５の反射コップに実装される。赤色蛍光体１１８を含む樹脂封止部１３１’’は青色ＬＥＤチップ１０４を覆い、（蛍光体を含まない）透明樹脂封止部１３２’’は緑色ＬＥＤチップ１０６を覆う。所望の面積の面光源または線光源を得るため、「青色ＬＥＤチップ１０４と赤色蛍光体１１８」を含むＬＥＤパッケージ１６１’と緑色ＬＥＤチップ１０６を含むＬＥＤパッケージ１６２’が基板１０１’上に繰返し配列されることが出来る。
【００４４】
図９は、本発明のまた他の実施形態による白色ＬＥＤモジュール５００’を示した断面図である。図９を参照すると、白色ＬＥＤモジュール５００’は、図６の実施形態と同様に、青色ＬＥＤチップ１０４と緑色蛍光体１１６と赤色蛍光体１１８とを含む。基板１０１’上には反射コップを有するパッケージ本体１３５が搭載され、青色ＬＥＤチップ１０４は該パッケージ本体１３５の反射コップ内に実装される。緑色及び赤色蛍光体１１６、１１８を含む樹脂封止部１３３’が青色ＬＥＤチップ１０４を覆う。所望の面積の面光源と線光源を得るため、「青色ＬＥＤチップ１０４と緑色及び赤色蛍光体１１６、１１８」を含むＬＥＤパッケージ１７１’が基板１０１’上に繰返し配列されることが出来る。
【００４５】
図２、３及び６の実施形態と同様に、上記の白色ＬＥＤモジュール１００’、２００’、５００’は優れた色再現性を有する最適の白色光を出力することになる。また、必要なＬＥＤチップの数とパッケージの費用が減少し、駆動回路の構成が単純で、色均一性に優れている。特に、赤色ＬＥＤの代わりに赤色蛍光体を使用することにより、使用中の熱による色均一性の低下問題が大きく抑制される。
【００４６】
図７乃至９の他にも、青色及び赤色ＬＥＤチップと緑色蛍光体を使用してＬＥＤパッケージを構成することが出来る。例えば、図７及び図８の白色ＬＥＤモジュール１００’、２００’の構成において、緑色ＬＥＤチップ１０６の代わりに赤色ＬＥＤチップ１０８を使用し、赤色蛍光体１１８の代わりに緑色蛍光体１１６を使用することも出来る。
【００４７】
上記の実施形態の記載から明らかなように、下記白色ＬＥＤモジュールが提供される。
回路基板と、前記回路基板上に配置された青色ＬＥＤチップと、前記回路基板上に配置されＬＥＤチップ或いは蛍光体からなる緑色光源と、前記回路基板上に配置されＬＥＤチップ或いは蛍光体からなる赤色光源とを含み、前記緑色光源及び赤色光源のうち少なくとも一つは蛍光体で、前記蛍光体は前記青色ＬＥＤチップにより励起され光を発し、前記青色ＬＥＤ、緑色光源及び赤色光源の光は混色され白色光を発し、前記青色ＬＥＤチップはＣＩＥ１９３１色座標系を基準に（０．０１２３，０．５３４６）、（０．０６７６，０．４６３３）及び（０．１７３１９，０．００４８）からなる三角区域の中の色に発光し、前記緑色光源は前記色座標系を基準に（０．０２５，０．５２０３）、（０．４４７９，０．５４１）及び（０．０７２２，０．７８９４）からなる三角区域の中の色に発光し、前記赤色光源は前記色座標系を基準に（０．５５６，０．４４０８）、（０．６２５３，０．３７４１）及び（０．７３４６，０．２６５４）からなる三角区域の中の色に発光することを特徴とする白色ＬＥＤモジュール。
【００４８】
また、本発明の実施の形態において、白色ＬＥＤモジュールを下記形態にて提供してもよい。赤色蛍光体を含む樹脂封止部は、緑色ＬＥＤチップおよび青色ＬＥＤチップを一体的に覆う。また、赤色蛍光体を含む樹脂封止部は、緑色ＬＥＤチップおよび青色ＬＥＤチップの両方の出射光が通過する領域に設けられる。または、緑色蛍光体を含む樹脂封止部は、赤色ＬＥＤチップおよび青色ＬＥＤチップを一体的に覆う。また、緑色蛍光体を含む樹脂封止部は、赤色ＬＥＤチップおよび青色ＬＥＤチップの両方の出射光が通過する領域に設けられる。
【００４９】
本発明は、上述の実施形態及び添付の図面により限定されず、添付の請求範囲により限定される。従って、請求範囲に記載された本発明の技術的思想を外れない範囲内で様々な形態の置換、変形及び変更が出来るということは当技術分野の通常の知識を有している者には自明である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来のバックライトユニット用白色ＬＥＤモジュールの断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による白色ＬＥＤモジュールの断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態による白色ＬＥＤモジュールの断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態による白色ＬＥＤモジュールの断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態による白色ＬＥＤモジュールの断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態による白色ＬＥＤモジュールの断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態による白色ＬＥＤモジュールの断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態による白色ＬＥＤモジュールの断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態による白色ＬＥＤモジュールの断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１００、１００’、２００、２００’、３００、４００、５００、５００’  白色ＬＥＤモジュール
１０１、１０１’  回路基板
１０４  青色ＬＥＤチップ
１０６  緑色ＬＥＤチップ
１０８  赤色ＬＥＤチップ
１１６  緑色蛍光体
１１８  赤色蛍光体
１３０、１３１、１３２、１３３  樹脂封止部
１０５、１１５、１２５、１３５  パッケージ本体
【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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