(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
第１のダム材と
前記第１のダム材の外側に配置された第２のダム材と、
前記第１のダム材の内側の白色光用の実装領域で、前記基板上に配置された複数の白色光用のＬＥＤと、
前記複数の白色光用のＬＥＤを保護するように前記第１のダム材の内側に配置された蛍光体樹脂と、
前記第１のダム材と前記第２のダム材との間の複数のカラー光用の実装領域で、前記基板上に配置された複数のカラー光用のＬＥＤと、
前記複数の白色光用のＬＥＤに電圧を供給するための電極と、を有し、
前記電極は、前記第１のダム材と前記第２のダム材との間に配置された一部と、前記白色光用の実装領域の周囲にのみ配置された他の部分とを含み、
前記複数のカラー光用のＬＥＤ同士を接続する金属ワイヤが、前記第１のダム材と前記第２のダム材との間に配置された前記電極の前記一部を跨ぐように配置されている、
ことを特徴とするＬＥＤ発光モジュール。
【請求項２】
前記複数のカラー光用のＬＥＤは、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び、青色ＬＥＤを含み、
前記赤色ＬＥＤに電圧を供給するための赤色用電極と、
前記緑色ＬＥＤに電圧を供給するための緑色用電極と、
前記青色ＬＥＤに電圧を供給するための青色用電極と、を更に有し、
前記赤色ＬＥＤ同士を接続する赤色用金属ワイヤが、前記緑色用電極及び前記青色用電極を跨ぐように配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ発光モジュール。
【請求項３】
前記赤色用金属ワイヤは、金属バンプを介して、前記緑色用電極及び前記青色用電極を跨ぐように配置されている、請求項２に記載のＬＥＤ発光モジュール。
【請求項４】
前記赤色用金属ワイヤと前記緑色用電極及び前記青色用電極との間に、保護用レジスト樹脂が配置されている、請求項２又は３に記載のＬＥＤ発光モジュール。
【請求項５】
前記第１のダム材と前記第２のダム材とは、同心円状に前記基板上に配置されている、請求項１〜４の何れか一項に記載のＬＥＤ発光モジュール。
【請求項６】
前記第１のダム材の下部に前記電極の前記他の部分が配置され、前記電極の前記他の部分のみと、前記複数の白色光用のＬＥＤとが金属ワイヤで接続される、請求項１〜５の何れか一項に記載のＬＥＤ発光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ発光モジュールに関し、特に１つで白色光及びフルカラー光を出力可能なＬＥＤ発光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子であるＬＥＤは、長寿命で優れた駆動特性を有し、さらに小型で発光効率が良く鮮やかな発光色を有することから、照明等に広く利用されるようになってきた。
【０００３】
内側に３５００Ｋの黄色の光束を出力する青色発光ＬＥＤ及び蛍光体樹脂層を配置し、外側に６５００Ｋの白色の光束を出力する青色発光ＬＥＤ及び蛍光体樹脂層を配置して、両者の光束を混合させるＬＥＤモジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−４９５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、各ＬＥＤは個別に所定の電極にワイヤーボンディングされていることから、素子間に電極を配置する必要があった。また、素子間に電極を配置する必要があったので、ＬＥＤを密集させることができないという不具合もあった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した問題点を解消することを可能としたＬＥＤ発光モジュールを提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、素子間に別の電極を設ける必要がなく、ＬＥＤを密集させることが可能なＬＥＤ発光モジュールを提供することを目的とする。
【０００８】
さらに、本発明は、素子間に別の電極を設ける必要がなく、ＬＥＤを密集させることが可能な白色光及びフルカラー光を出力可能なＬＥＤ発光モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るＬＥＤ発光モジュールは、基板と、第１のダム材と第１のダム材の外側に配置された第２のダム材と、第１のダム材の内部であって基板上に配置された複数の白色光用のＬＥＤと、複数の白色光用のＬＥＤを保護するように第１のダム材の内側に配置された蛍光体樹脂と、第１のダム材と前記第２のダム材との間であって基板上に配置された複数のカラー光用のＬＥＤと、複数の白色光用のＬＥＤに電圧を供給するための電極を有し、電極の一部が第１のダム材と第２のダム材との間に配置され、複数のカラー光用のＬＥＤ同士を接続する金属ワイヤが第１のダム材と第２のダム材との間に配置された電極の一部を跨ぐように配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るＬＥＤ発光モジュールでは、複数のカラー光用のＬＥＤは、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び、青色ＬＥＤを含み、赤色ＬＥＤに電圧を供給するための赤色用電極と、緑色ＬＥＤに電圧を供給するための緑色用電極と、青色ＬＥＤに電圧を供給するための青色用電極を更に有し、赤色ＬＥＤ同士を接続する赤色用金属ワイヤが、緑色用電極及び青色用電極を跨ぐように配置されていることが好ましい。
【００１１】
本発明に係るＬＥＤ発光モジュールでは、赤色用金属ワイヤは、金属バンプを介して、緑色用電極及び前記青色用電極を跨ぐように配置されていることが好ましい。
【００１２】
本発明に係るＬＥＤ発光モジュールでは、赤色用金属ワイヤと緑色用電極及び青色用電極との間に、保護用レジスト樹脂が配置されていることが好ましい。
【００１３】
本発明に係るＬＥＤ発光モジュールでは、第１のダム材と第２のダム材とは、同心円状に基板上に配置されていることが好ましい。
【００１４】
本発明に係るＬＥＤ発光モジュールでは、第１のダム材の下部に、複数の白色光用のＬＥＤに電圧を供給するための電極の他の部分が配置され、第１のダム材の下部に配置された電極の他の部分と、複数の白色光用のＬＥＤとが金属ワイヤで接続されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、２つのダム材によって、内側の実装領域と外側の実装領域を設定し、内側のダム材の下部に、内側の実装領域に配置されたＬＥＤに電圧を供給するための電極を設けたので、素子間に別の電極を設ける必要がなくなった。これによって、ＬＥＤを密集させることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は本発明に係るＬＥＤモジュール１の平面図であり、（ｂ）は図１（ａ）のＡＡ´断面図である。
【図２】第１実装領域２に配置された白色光用の青色ＬＥＤのための電極を説明するための図である。
【図３】第２実装領域３−１〜第５実装領域３−４に配置された緑色ＬＥＤのための電極を説明するための図である。
【図４】第２実装領域３−１〜第５実装領域３−４に配置された赤色ＬＥＤのための電極を説明するための図である。
【図５】第２実装領域３−１〜第５実装領域３−４に配置された青色ＬＥＤのための電極を説明するための図である。
【図６】（ａ）は図１に示した箇所Ｂの拡大図であり、（ｂ）は図１に示した箇所Ｃの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下図面を参照して、本発明に係るＬＥＤ発光モジュールについて説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
【００１８】
図１（ａ）は本発明に係るＬＥＤモジュール１の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡＡ´断面図である。
【００１９】
ＬＥＤ発光モジュール１は、アルミ基板１０、各種電極、第１のダム材１１、第２のダム材１２、各色ＬＥＤ、蛍光体樹脂１６等から構成されており、端部に設けられたガイド穴１３を用いて他の照明器具等に取り付けられる。
【００２０】
図１（ａ）に示す様に、第１のダム材１１及び第２のダム材１２は、同心円状に配置されている。第１のダム材１１の内側には、第１実装領域２が設けられ、第１のダム材１１の外側であって、第１のダム材１１及び第２のダム材１２との間には第２実装領域３−１〜第５実装領域３−４が設けられている。各実装領域は、アルミ基板１０上に設けられた各色ＬＥＤを実装するための領域であって、各色ＬＥＤがダイボンド材によって、直接アルミ基板１０上に接着されている。
【００２１】
第３実装領域３−２と第４実装領域３−３との間、及び、第５実装領域３−５と第２実装領域３−１との間には、第１の配線領域４−１及び４−２が設けられている。また、第２実装領域３−１と第３実装領域３−２との間、及び、第４実装領域３−４と第５実装領域３−５との間には、第２の配線領域５−１及び５−２が設けられている。
【００２２】
第１実装領域２には、白色光用の複数の青色ＬＥＤ２５が、配置されている。複数の青色ＬＥＤ２５は、アルミ基板１０上に、ダイボンド材によって、直接接着されている。
【００２３】
第１のダム材１１の内側には、青色ＬＥＤ２５を保護するための蛍光体樹脂１６が形成されている、蛍光体樹脂１６としては、透明性のあるエポキシ樹脂やシリコーン樹脂が用いられる。蛍光体樹脂１６には、樹脂と混じった蛍光体が含まれている。蛍光体は、青色ＬＥＤ２５から発光された青色光の一部を吸収し、波長変換した黄色光を発光するので、青色光と黄色光が混じり合い、第１のダム材１１の内側からは白色光が出射される。なお、蛍光体樹脂１６には、青色ＬＥＤ２５から発光された光を均一に分散させるための散乱材が含まれていても良い。
【００２４】
第２実装領域３−１〜第５実装領域３−４には、カラー光用の複数の緑色ＬＥＤ３５、複数の赤色ＬＥＤ４５、及び複数の青色ＬＥＤ５５が配置されている。複数の緑色ＬＥＤ３５、複数の赤色ＬＥＤ４５、及び複数の青色ＬＥＤ５５は、アルミ基板１０上に、ダイボンド材によって、直接接着されている。
【００２５】
第１のダム材１１及び第２のダム材１２の間の領域には、複数の緑色ＬＥＤ３５、複数の赤色ＬＥＤ４５、及び複数の青色ＬＥＤ５５を保護するための保護層７０が形成されている、保護層７０としては、透明性のあるエポキシ樹脂やシリコーン樹脂が用いられる。第２実装領域３−１〜第５実装領域３−４からは、複数の緑色ＬＥＤ３５、複数の赤色ＬＥＤ４５、及び複数の青色ＬＥＤ５５による、各色単色光及びそれらの混合光であるカラー光が出射可能である。
【００２６】
第２のダム材１２の周囲には、第１実装領域２に配置された青色ＬＥＤ２５に電圧を供給するためのアノード電極２０及びカソード電極２１が配置されている。また、第２のダム材１２の周囲には、第２実装領域３−１〜第５実装領域３−４に配置された緑色ＬＥＤ３５に電圧を供給するためのアノード電極３０及びカソード電極３１が配置されている。さらに、第２のダム材１２の周囲には、第２実装領域３−１〜第５実装領域３−４に配置された赤色ＬＥＤ４５に電圧を供給するためのアノード電極４０及びカソード電極４１が配置されている。さらに、第２のダム材１２の周囲には、第２実装領域３−１〜第５実装領域３−４に配置された青色ＬＥＤ５５に電圧を供給するためのアノード電極５０及びカソード電極５１が配置されている。
【００２７】
第２のダム材１２の周囲で、各色ＬＥＤ用のアノード電極及びカソード電極以外の部分には、レジスト層１７が塗布されている。ＬＥＤモジュール１では、各色ＬＥＤ用のアノード電極及びカソード電極毎に異なった電圧を供給することにより、白色光及びカラー光を個別に制御することが可能である。
【００２８】
図２は、第１実装領域２に配置された白色光用の青色ＬＥＤのための電極を説明するための図である。
【００２９】
アノード電極２０は、第１の配線領域４−１を通り、第１のダム材１１の下部で、第１実装領域２の周囲に配置された電極２２と接続されている。カソード電極２１は、第１の配線領域４−２を通り、第１のダム材１１の下部で、第１実装領域２を挟んで電極２２と対向して配置された電極２３と接続されている。白色光用の青色ＬＥＤ２５は、金属ワイヤ２６によって１５個ずつ直列に接続された１１のグループに分割されている。１５個ずつ１１のグループに分割された白色光用の青色ＬＥＤ２５は、電極２２及び２３の間に、並列に接続されている。アノード電極２０及びカソード電極２１の間に、１５×Ｖｆｗ（白色光用の青色ＬＥＤの順方向電圧）以上の電圧を印加することによって、全ての白色光用の青色ＬＥＤを点灯することが可能である。
【００３０】
第１のダム材１１の下部に、白色光用の青色ＬＥＤ２５に電圧を供給するための電極２２及び２３を配置したので、第１実装領域２内に、白色光用の青色ＬＥＤ２５のそれぞれとワイヤーボンディングするための他の電極を配置する必要がない。したがって、第１実装領域２内に、白色光用の青色ＬＥＤ２５を密集して配置することが可能となった。
【００３１】
図３は、第２実装領域３−１〜第５実装領域３−４に配置された緑色ＬＥＤのための電極を説明するための図である。
【００３２】
アノード電極３０は第２実装領域３−１の周囲に配置された電極３２と接続され、カソード電極３１は第３実装領域３−３及び第４実装領域３−４の周囲に配置された電極３３と接続されている。電極３２は、第２の配線領域５−１内に配置される細電極３２−１を含んでいる。同様に、電極３３は、第２の配線領域５−２内に配置される細電極３３−１を含んでいる。
【００３３】
緑色ＬＥＤ３５は、金属ワイヤ３６によって２４個ずつ直列に接続された８つのグループに分割されている。２４個ずつ８のグループに分割された緑色ＬＥＤ３５は、細電極３２−１及び３３−１の間に、並列に接続されている。アノード電極３０及びカソード電極３１間に、２４×Ｖｆｇ（緑色ＬＥＤの順方向電圧）以上の電圧を印加することによって、全ての緑色ＬＥＤを点灯することが可能である。
【００３４】
図４は、第２実装領域３−１〜第５実装領域３−４に配置された赤色ＬＥＤのための電極を説明するための図である。
【００３５】
アノード電極４０は第２実装領域３−１の周囲に配置された電極４２と接続され、カソード電極４１は第３実装領域３−３の周囲に配置された電極４３と接続されている。電極４２は、第２の配線領域５−１内に配置される細電極４２−１を含んでいる。同様に、電極４３は、第２の配線領域５−２内に配置される細電極４３−１を含んでいる。
【００３６】
赤色ＬＥＤ４５は、金属ワイヤ４６によって２４個ずつ直列に接続された４つのグループに分割されている。２４個ずつ４のグループに分割された赤色ＬＥＤ４５は、細電極４２−１及び４３−１の間に、並列に接続されている。アノード電極４０及びカソード電極４１間に、２４×Ｖｆｒ（赤色ＬＥＤの順方向電圧）以上の電圧を印加することによって、全ての赤色ＬＥＤを点灯することが可能である。
【００３７】
図５は、第２実装領域３−１〜第５実装領域３−４に配置された青色ＬＥＤのための電極を説明するための図である。
【００３８】
アノード電極５０は第２実装領域３−１及び第３実装領域３−２の周囲に配置された電極５２と接続され、カソード電極５１は第３実装領域３−３の周囲に配置された電極５３と接続されている。電極５２は、第２の配線領域５−１内に配置される細電極５２−１を含んでいる。同様に、電極５３は、第２の配線領域５−２内に配置される細電極５３−１を含んでいる。
【００３９】
青色ＬＥＤ５５は、金属ワイヤ５６によって２４個ずつ直列に接続された４つのグループに分割されている。２４個ずつ４のグループに分割された青色ＬＥＤ５５は、細電極５２−１及び５３−１の間に、並列に接続されている。アノード電極５０及びカソード電極５１間に、２４×Ｖｆｂ（青色ＬＥＤの順方向電圧）以上の電圧を印加することによって、全ての青色ＬＥＤを点灯することが可能である。
【００４０】
図６（ａ）は図１に示した箇所Ｂの拡大図であり、図６（ｂ）は図１に示した箇所Ｃの拡大図である。
【００４１】
図６（ａ）では、図４に示した赤色ＬＥＤ４５に関して、第２の配線領域５−２における、細電極４３−１との接続状態を示している。第２の配線領域５−２では、屈曲された金属ワイヤ４７によって、緑色ＬＥＤ用の細電極３３−１及び青色ＬＥＤ用の細電極５３−１を跨ぐようにして、赤色ＬＥＤ４５と細電極４３−１とが接続されている。
【００４２】
また、第２の配線領域５−２では、金属ワイヤ４７が撓んでしまわないように、金属バンプ７１を、第２の配線領域５−２の左右の手前に配置している。金属ワイヤ４７は、金属バンプによって高さを稼いでから、緑色ＬＥＤ用の細電極３３−１及び青色ＬＥＤ用の細電極５３−１を跨ぐように配置されている。
【００４３】
さらに、第２の配線領域５−２では、緑色ＬＥＤ用の細電極３３−１及び青色ＬＥＤ用とのショートを防止するために、緑色ＬＥＤ用の細電極３３−１及び青色ＬＥＤ用の細電極５３−１と金属ワイヤ４７との間には、レジスト樹脂７２が塗布されている。さらに、赤色ＬＥＤ４５、金属ワイヤ４７、金属バンプ７１、及びレジスト樹脂７２の上から、各素子の保護のために、保護層７０が塗布されている。
【００４４】
図６（ａ）では、第２の配線領域５−２において、赤色ＬＥＤ用の金属ワイヤ４７が、緑色ＬＥＤ用の細電極３３−１及び青色ＬＥＤ用の細電極５３−１を跨ぐ場合を示した。しかしながら、緑色ＬＥＤ用の金属ワイヤ及び青色ＬＥＤ用の金属ワイヤが、他色ＬＥＤ用の細電極を跨ぐ場合も同様である。
【００４５】
図６（ｂ）では、図４に示した赤色ＬＥＤ４５に関して、第１の配線領域４−１における、第１実装領域２に配置された白色光用の青色ＬＥＤ２５のための電極２２を跨ぐ状況を示している。第１の配線領域４−１では、屈曲された金属ワイヤ４８によって、電極２２跨ぐようにして、赤色ＬＥＤ４５同士が接続されている。
【００４６】
第２の配線領域５−１では金属バンプ７１を利用したが（図６（ａ）参照）、金属ワイヤ４８と電極２２との間にはレジスト樹脂７３が塗布されているので、第１の配線領域４−１では、金属バンプは利用していない。なお、赤色ＬＥＤ４５、金属ワイヤ４８、及びレジスト樹脂７３の上から、各素子の保護のために、保護層７０が塗布されている。
【００４７】
図６（ｂ）では、第１の配線領域４−１において、赤色ＬＥＤ用の金属ワイヤ４８が、第１実装領域２に配置された白色光用の青色ＬＥＤ２５のための電極２２を跨ぐ場合を示した。しかしながら、緑色ＬＥＤ用の金属ワイヤ及び青色ＬＥＤ用の金属ワイヤが、第１実装領域２に配置された白色光用の青色ＬＥＤ２５のための電極２２を跨ぐ場合も同様である。
【符号の説明】
【００４８】
１    ＬＥＤ発光モジュール
１０    アルミ基板
１１    第１のダム材
１２    第２のダム材
１６    蛍光体樹脂
２０、３０、４０、５０    アノード電極
２１、３１、４１、５１    カソード電極
２２、２３    白色光用の青色ＬＥＤ用の電極
２５    白色光用の青色ＬＥＤ
３２、３３    緑色ＬＥＤ用の電極
３５    緑色ＬＥＤ
４２、４３    赤色ＬＥＤ用の電極
４５    赤色ＬＥＤ
５２、５３    青色ＬＥＤ用の電極
５５    青色ＬＥＤ
【図１】
0006381335.tif 000002
【図２】
0006381335.tif 000003
【図３】
0006381335.tif 000004
【図４】
0006381335.tif 000005
【図５】
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【図６】
0006381335.tif 000007