JP2012099605A - 半導体発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 蛍光体と燐光体を用いて、ＡＣ駆動されるＬＥＤ群のモーションブレイクを防止する構成のＬＥＤ発光装置では、色度調整がうまく出来なかった。
【解決手段】基板上に実装した、複数の青色系半導体発光素子を第１群と第２群の少なくとも２つのグループに分割して電気的に接続し、交流電源の電圧レベルまたは、電流レベルに応じて第１群、第２群の順序で駆動する半導体発光装置において、前記第１群の青色系半導体発光素子には蛍光体層が被覆され、前記第２群の青色系半導体発光素子には燐光体層が被覆されている。
【選択図】 図１

Description

本発明はＬＥＤ素子等の半導体発光素子を備えた半導体発光装置に関するものであり、詳しくは交流駆動おけるモーションブレイクを解消し、発光色度の調整が可能な半導体発光装置に関する。

近年、ＬＥＤ素子（以下ＬＥＤと略記する）は半導体発光素子であるため、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、カラー表示装置のバックライトや照明等に広く利用されるようになってきた。本発明においても半導体発光装置としてＬＥＤ発光装置を実施形態として説明する。

特に近年、ＬＥＤと蛍光樹脂を組み合わせたカラー発光を、交流電源（以下ＡＣ電源と記載）を用い、時間的に変化するＡＣ電源の電圧レベル（又は電流レベル）に応じてＬＥＤの直列接続数を切り替えて点灯を行なうＡＣ駆動方式の発光装置が広く採用されている。

しかし、上記ＡＣ駆動方式の発光装置は、ＡＣ電源の電圧レベルが時間に応じて変化するため、閾値を有するＬＥＤはＡＣ電源の電圧レベルが低い間は発光せず、一定の電圧レベルに成ってから発光を開始することになる。この結果
ＡＣ電源の切り替わり領域ではＬＥＤの発光が行なわれない現象であるモーションブレイクが発生し、発光装置として発光むらが生じる結果となる。

このモーションブレイクを解消する方法として、ＬＥＤを被覆する蛍光樹脂に燐光材料を加え、ＬＥＤ発光によって励起された燐光発光の残光を利用して、ＬＥＤの非発光部分をカバーすることによってモーションブレイクの発生を防止する構成が提案されている。（例えば引用文献１）

以下図面により引用文献１における従来のＬＥＤ発光装置について説明する。図９は引用文献1におけるＬＥＤ発光装置の断面図、図１０は平面図である。
図９においてＬＥＤ発光装置１００は回路基板１０２上に第１ＬＥＤ群１０３、第２ＬＥＤ群１０４が実装され、それぞれ第１遅延蛍光体１０５、第２遅延蛍光体１０６で被覆されている。（遅延蛍光体は蛍光体と燐光体の混合体と見られる）さらにＬＥＤ発光装置１００は反射カップ１０９の内部を保護用の透明樹脂１０７でモールディングされている。

そして図１０に示す如く第１ＬＥＤ群１０３と第２ＬＥＤ群１０４とは、それぞれ複数個のＬＥＤ１０３ａ〜１０３Ｉ及びＬＥＤ１０４ａ〜１０４Ｉとにより構成されており、各ＬＥＤ１０３ａ〜１０３Ｉ及びＬＥＤ１０４ａ〜１０４Ｉはそれぞれ直列に接続され、回路基板１０２に設けられたリード端子１０２ａ，１０２ｂにＡＣ電源を接続することにより各ＬＥＤ１０３ａ〜１０３Ｉ及びＬＥＤ１０４ａ〜１０４Ｉが駆動される。

そして、第１ＬＥＤ群１０３と第２ＬＥＤ群１０４との種類及び第１遅延蛍光体１０５、第２遅延蛍光体１０６の種類を選択することによって、各種の発光色を作成することができると共に、第１遅延蛍光体１０５及び第２遅延蛍光体１０６の残光によってＡＣ駆動の問題であるモーションブレイクの発生を防止するものである。

特開２０１０−１０３５２２号公報

引用文献１に開示された従来技術は、基板上に実装した、複数の半導体発光素子を第１群と第２群の少なくとも２つのグループに分割してＡＣ電源で駆動するＬＥＤ発光装置において、第１ＬＥＤ群、第２ＬＥＤ群には、それぞれ第１遅延蛍光体１０５と第２遅延蛍光体１０６とで被覆することによって残光を作り、ＡＣ駆動の問題点であるモーションブレイクの発生を防止することが記載されている。

しかしながら引用文献１は、モーションブレイクの発生を防止や、発光色の多様性については記載されているが、蛍光体と燐光体との配置や駆動方法等に基づく色度調整に関する配慮がなされていない。

本発明の目的は上記問題点を解決しようとするものであり、ＡＣ電源で駆動するＬＥＤ発光装置において、モーションブレイクの発生を防止すると同時に燐光体の残光期間を細かく制御することにより色度調整を改善した半導体発光装置を提供することである。

上記目的を達成するための本発明における構成は、基板上に実装した、複数の青色系半導体発光素子を第１群と第２群の少なくとも２つのグループに分割して電気的に接続し、交流電源の電圧レベルに応じて第１群、第２群の順序で駆動する半導体発光装置において、第１群の青色系半導体発光素子には蛍光体層が被覆され、第２群の青色系半導体発光素子には燐光体層が被覆されていることを特徴とする。

上記構成によれば、第１群の青色系半導体発光素子と蛍光体層による白色発光装置のモーションブレイクを第２群の青色系半導体発光素子に被覆された燐光体層によって防止できると共に、交流電源の電圧レベルに応じて第１群、第２群の順序で駆動することによって色度の改善を行うことができる。さらに蛍光体層を常時駆動し、相対的に寿命の短い燐光体層の駆動時間を短くすることによって発光装置としての長寿命化をはかることができる。

第１群の青色系半導体発光素子は第１の所定数が直列に接続され、第２群の青色系半導体発光素子は第２の所定数が直列に接続されて成り、第１の所定数により、蛍光体層が発光している時間を制御し、第２の所定数により、燐光体層が発光している時間を制御すると良い。

上記構成によれば、第１の青色系半導体発光素子の所定数により、蛍光体層が発光している時間を制御し、第２の青色系半導体発光素子の所定数により、燐光体層が発光している時間を制御することで、色度の調整が可能となる。

第１群の青色系半導体発光素子に被覆された蛍光体層は黄色系のＹＡＧ蛍光体層であり、第２群の青色系半導体発光素子に被覆された燐光体層は緑色系の燐光体層であると良い。

第２群の青色系半導体発光素子に被覆された燐光体層は緑色系の燐光体層と、赤色系の燐光体層の混合層であると良い。

第１群の青色系半導体発光素子に被覆された蛍光体層は赤色系の窒化物系、酸化物系蛍光体層であり、第２群の青色系半導体発光素子に被覆された燐光体層は緑色系の燐光体層であると良い。

上記の如く本発明によれば、第１群の青色系半導体発光素子と蛍光体層による白色発光装置のモーションブレイクを第２群の青色系半導体発光素子に被覆された燐光体層によって防止できると共に、交流電源の電圧レベルに応じて第１群、第２群の順序で駆動することによって、燐光体の残光期間を細かく制御することにより色度の改善を可能とした半導体発光装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置の平面図である。 図１に示すＬＥＤ発光装置の要部断面図である。 図１に示す各ＬＥＤ発光装置の駆動回路を示すシステムブロック図である。 図１に示す各ＬＥＤ発光装置の駆動波形を示す波形図である。 本発明の第２実施形態におけるＬＥＤ発光装置の駆動波形を示す波形図である。 本発明の第３実施形態におけるＬＥＤ発光装置の駆動波形を示す波形図である。 本発明の第４実施形態におけるＬＥＤ発光装置の駆動波形を示す波形図である。 本発明の第５実施形態におけるＬＥＤ発光装置の駆動回路を示すシテムブロック図である。 従来のＬＥＤ発光装置における断面図である。 図９に示すＬＥＤ発光装置の平面図である。

（第１実施形態）
以下図面により、本発明の実施形態を説明する。図１〜図４は本発明の第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置１０を示すもので、図１は本発明の第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置１０の平面図、図２は図１に示すＬＥＤ発光装置１０の断面図、図３はＬＥＤ発光装置１０の駆動回路を含むシステムブロック図である。また図４はＬＥＤ発光装置１０の駆動波形を示す波形図である。

図１及び図２においてＬＥＤ発光装置１０は回路基板２に第１群の青色系半導体発光素子３（以下第１ＢＬＥＤ群と記載する）と第２群の青色系半導体発光素子４（以下第２ＢＬＥＤ群と記載する）とが実装されており、第１ＢＬＥＤ群３には蛍光体層５が被覆され、第２ＢＬＥＤ群４には燐光体層６が被覆されている。

また、回路基板上に設けられた配線２ａ、２ｂ、２ｃによって第１ＢＬＥＤ群３と第２ＢＬＥＤ群４は直列に接続されており、さらに配線２ａには第１リード端子２Ａ、配線２ｂには第２リード端子２Ｂ、配線２ｃには第３リード端子２Ｃが設けられている。

次に図３によりＬＥＤ発光装置１０の電圧レベル切り替え方式の回路システムと駆動方法について説明する。図３において、図１に示す如く第１ＢＬＥＤ群３と第２ＢＬＥＤ群４は直列に接続されており、それぞれ第１リード端子２Ａ、第２リード端子２Ｂ、第３リード端子２Ｃを入力端子としている。また電源１１はＡＣ電源１２と、そのＡＣ電圧を全波整流する整流器１３とにより構成されており、電源端子１３ａ，１３ｂに後述する全波整流された脈波信号（以後ＡＣ駆動電圧と記載する）を出力する。前記ＡＣ電源１２の1例として本実施形態ではＡＣ１２０Ｖ、６０Ｈｚの電源を用いている。

さらに電源端子１３ａ，１３ｂに接続されてＡＣ電圧レベル（ＬＶ、ＨＶ）を検出する電圧レベル検出回路１５と、２つの切替スイッチ１６ａ，１６ｂを有する切替回路１６が設けられており、替回路１６は電圧レベル検出回路１５の検出信号によって、２つの切替スイッチ１６ａ，１６ｂを制御し、整流器１３の一方の電源端子１３ｂに対し、ＬＥＤ発光装置１０の第２リード端子２Ｂと第３リード端子２Ｃを切り替え接続する。また整流器１３の他方の電源端子１３ａは電流制限素子１７（例えば抵抗素子）を介してＬＥＤ発光装置１０の第１リード端子２Ａに接続されている。

上記構成において、電圧レベル検出回路１５が低い電圧レベルＬＶを検出している間は、切替回路１６は切替スイッチ１６ａがＯＮで、切替スイッチ１６ｂがＯＦＦ状態に維持されている。そして電圧レベル検出回路１５が高い電圧レベルＨＶを検出している間は、切替回路１６は切替スイッチ１６ａがＯＦＦで、切替スイッチ１６ｂがＯＮ状態にきりかわる。
この結果、電圧レベル検出回路１５が低い電圧レベルＬＶを検出している間は、
整流器１３の電源端子１３ａから電流制限素子１７を介してＬＥＤ発光装置１０の第１リード端子２Ａに接続され、また第１ＢＬＥＤ群３を流れた電流は第２リード端子２Ｂから切替回路１６のＯＮ状態にある切替スイッチ１６ａを通って整流器１３の電源端子１３ｂに接続される。すなわち電圧レベル検出回路１５が低い電圧レベルＬＶを検出している間は整流器１３の電源端子１３ａ，１３ｂ間に第１ＢＬＥＤ群３が接続せれ、第１ＢＬＥＤ群３の青色発光とＹＡＧ蛍光体層５の励起により白色光を発光している。

そしてＡＣ駆動電圧が上昇していき、電圧レベル検出回路１５が高い電圧レベルＨＶを検出した時点で、切替回路１６が切替スイッチ１６ａがＯＦＦで、切替スイッチ１６ｂがＯＮ状態に切り替わると、整流器１３の電源端子１３ａから電流制限素子１７を介してＬＥＤ発光装置１０の第１リード端子２Ａに接続され、また第１ＢＬＥＤ群３を流れた電流は第２リード端子２Ｂから、第２ＢＬＥＤ群４に流れこみ第３リード端子２Ｃから、ＯＮ状態の切替スイッチ１６ｂを通って整流器１３の電源端子１３ｂに接続される。すなわち電圧レベル検出回路１５が高い電圧レベルＨＶを検出している間は整流器１３の電源端子１３ａ，１３ｂ間に第１ＢＬＥＤ群３と第２ＢＬＥＤ群４が直列に接続せれ、第１ＢＬＥＤ群３の青色発光とＹＡＧ蛍光体層５の励起による白色光に加えて、第２ＢＬＥＤ群４の発光に励起された緑色の燐光体層６からの発光が行われる。この結果燐光体層６の緑色発光による白色光の色度の改善と、燐光体層６の残光により、ＡＣ電圧駆動の問題であるモーションブレイクを防止することができる。

次に図４の波形図を用いて、ＬＥＤ発光装置１０の駆動方法をさらに詳しく説明する。後述する如くは第１ＢＬＥＤ群３の発光時間は第１ＢＬＥＤ群３のＬＥＤの直列素子数で決まり、また第２ＢＬＥＤ群４の発光時間は第２ＢＬＥＤ群４のＬＥＤの直列素子数で決まるものであるが、第１実施形態のＬＥＤ発光装置１０では第１ＢＬＥＤ群３の直列素子数を３０個、第２ＢＬＥＤ群４の直列素子数を２０個として説明する。

図４の（ａ）はＡＣ電圧によって駆動される第１ＢＬＥＤ群３と第２ＢＬＥＤ群４との駆動電流を示すものであり、縦軸は電流を示し、点線で示すＡＣ電圧波形によってと燐光体層とに流れる電流であり、横軸は時間を示している。すなわちＡＣ電圧波形は山形の脈波形を繰り返し、縦軸に示す電圧レベル検出回路１５の検出レベルがＬＶ１までは第１ＢＬＥＤ群３にのみ電流が流れる。

また、検出レベルがＬＶ１からＨＶ１に切り替わると図３に示す如く、第１ＢＬＥＤ群３と第２ＢＬＥＤ群４の直列接続に電流が流れて、蛍光体層５の発光に加えて燐光体層６が発光する。そして、電流が流れて第１ＢＬＥＤ群３及び第２ＢＬＥＤ群４が発光している区間が発光区間であり、ＡＣ電圧が第１ＢＬＥＤ群３の閾値電圧より低い間は第１ＢＬＥＤ群３に電流が流れないため、この区間は発光が行われない非発光区間となり、この第１ＢＬＥＤ群３による非発光区間がモーションブレイクの発生原因となっている。

なお、発光波形の説明において、蛍光体層５の発光波形をＫＨ、燐光体層６の発光波形をＲＨ、燐光体層６の残光波形をＺＨとし、発光波形ＫＨと発光波形ＲＨと残光波形ＺＨとを合成した発光装置としての総合波形をＳＨと称する。

図４の（ｂ）は第１ＢＬＥＤ群３による蛍光体層５の発光波形をＫＨと、第２ＢＬＥＤ群４による燐光体層６の発光状態を示すものであり、第２ＢＬＥＤ群４に駆動電流が流れている間の燐光体層６の発光波形をＲＨ（実線で示す）、第２ＢＬＥＤ群４に駆動電流が流れていない間の燐光体層６の残光波形をＺＨ（点線で示す）で示す。
すなわち第２ＢＬＥＤ群４はＡＣ電圧がＨＶ１領域に入ると発光を開始するが、ＡＣ電圧がＬＶ１領域に戻ると発光が停止される。従ってＡＣ電圧がＨＶ１領域にある間が発光区間であり燐光発光ＲＨが出力される。しかし燐光発光ＲＨは残光を有するため、第２ＢＬＥＤ群４に電流が流れなくなった後も、燐光発光ＲＨの後に一定時間幅の残効発光ＺＨが残り、この間が残光区間である。そしてこの残光区間の終了から次のＡＣ電圧による燐光発光ＲＨの発光区間までの間に、僅かに非発光区間が生じる。そして蛍光体層５の発光波形ＫＨと燐光体層６の発光波形ＲＨ及び燐光体層６の残光波形ＺＨの一部との重なる部分が混色区間ＭＣとなり、この混色区間ＭＣの時間が長いほど色度が良い発光装置となる。

図４の（ｃ）はＬＥＤ発光装置１０としての総合波形ＳＨ１を示しており、（ｂ）に示す蛍光体層５の発光波形をＫＨと燐光体層６の発光波形ＲＨ及び燐光体層６の残光波形ＺＨ（いずれも点線で示す）を加えた波形形状を示す。すなわち蛍光体層５の発光波形をＫＨと燐光体層６の発光波形ＲＨとによる発光区間（混色区間）の間の非発光区間を残光波形ＺＨによる残光区間でカバーすることにより、モーションブレイクの無い連続発光装置を構成している。
なお、蛍光体層５による発光区間の発光時間をＴｋ、燐光体層６による発光区間の発光時間（発光波形ＲＨと残光波形ＺＨを足した時間）をＴｒすると、第１ＢＬＥＤ群３と第２ＢＬＥＤ群４の接続個数を変化させることによって、発光区間における発光時間をＴｋ、Ｔｒを調整することができ、この調整によってモーションブレイクや色調制御することができる。

（第２実施形態）
次に図５により本発明の第２実施形態におけるＬＥＤ発光装置２０の駆動波形を説明する。図５のＬＥＤ発光装置２０の駆動波形は、図４のＬＥＤ発光装置１０の駆動波形と対応しており、同一波形には同一記号を付し、重複する説明を省略する。すなわちＬＥＤ発光装置１０の構成が第１ＢＬＥＤ群３を構成する直列接続されたＬＥＤの数が３０個で、第２ＢＬＥＤ群４が２０個だったのに対し、ＬＥＤ発光装置２０では、第１ＢＬＥＤ群３を構成するＬＥＤの数を２０個に変更し、第１ＢＬＥＤ群３と第２ＢＬＥＤ群４とのＬＥＤ個数を同数としたことである。

上記のようにＬＥＤ発光装置１０に対して、ＬＥＤ発光装置２０では第２ＢＬＥＤ群４を構成する直列接続されたＬＥＤの数は同じ２０個で、第１ＢＬＥＤ群３のＬＥＤの数を２０個に変えた結果、図５の（ａ）に示すように、電流波形が変化し、電圧検出レベルがＬＶ１からＬＶ２へと低下し、その低下した分だけＨＶ２も低下する。すなわち第１ＢＬＥＤ群３のＬＥＤ個数が減少した結果、電圧レベル検出回路１５における検出レベルが、ＬＥＤ発光装置１０のＬＶ１、ＨＶ１に比べて、ＬＥＤ発光装置２０ではＬＶ２、ＨＶ２と低くなっている。

従って電流波形は図５の（ａ）に示す如く、発光区間が長くなり、非発光区間が短くなっている。その代わり電流波形の形状が全体として低くなっていることが分かる。この結果、図５の（ｂ）に示す如く、蛍光体層５の発光波形ＫＨの発光時間がＴｋ２と長くなり、燐光体層６の発光波形ＲＨと残光波形ＺＨを足した燐光体層６の発光時間Ｔｒ１が変わらないので、混色区間の長さがＬＥＤ発光装置１０に比べて長くなっている。そして図５（ｃ）に示す如く、ＬＥＤ発光装置２０としての総合波形ＳＨ２の形状は、ＬＥＤ発光装置１０の総合波形ＳＨ１に比べて、少し光束は低くなるが、混色区間が長く、残光補正も良いのでモーションブレイクが改善され色度も良好な発光特性を得ることができた。

（第３実施形態）
次に図６により本発明の第３実施形態におけるＬＥＤ発光装置３０の駆動波形を説明する。図６のＬＥＤ発光装置３０の駆動波形は、図４のＬＥＤ発光装置１０の駆動波形と対応しており、同一波形には同一記号を付し、重複する説明を省略する。すなわちＬＥＤ発光装置１０に比べて、ＬＥＤ発光装置３０では、第１ＢＬＥＤ群３を構成するＬＥＤ数は３０個で変わらず、第２ＢＬＥＤ群４が１０個と減少したことである。

従って図６の（ａ）に示すように電流波形が変化し、電圧検出レベルがＬＶ１は変わらず、ＨＶ１からＨＶ３へと大きく低下している。すなわち第２ＢＬＥＤ群４のＬＥＤ個数が減少した結果、電圧レベル検出回路１５における検出レベルが、ＬＥＤ発光装置１０のＬＶ１、ＨＶ１に比べて、ＬＥＤ発光装置３０ではＬＶ１、ＨＶ３とＨＶの部分が低くなっている。この結果（ｂ）に示す如く、蛍光体層５の発光波形ＫＨは変化せず、燐光体層６の発光波形ＲＨのみが変化している。

すなわち第２ＢＬＥＤ群４のＬＥＤ個数が減少した結果、燐光体層６の発光波形ＲＨの形状は発光時間がＴｒ３となり、ＬＥＤ発光装置１０の発光時間Ｔｒ１に比べて著しく短くなった。電圧レベル検出回路１５における検出レベルが、ＬＥＤ発光装置１０のＬＶ１、ＨＶ１に比べてＬＥＤ発光装置３０ではＬＶ１、ＨＶ３となり、全体の光束が低くなっている。

すなわちＬＥＤ発光装置３０では燐光体層６の発光波形ＲＨ及び残光配波形ＺＨを小さくしたため、図６の（ｂ）に示す如く、蛍光体層５の発光波形ＫＨと燐光体層６の発光波形ＲＨ及び残光波形ＺＨの重なる混色区間が極端に短くなり、さらに燐光体層６の非発光区間が長くなっている。そして図６（ｃ）に示す如く、ＬＥＤ発光装置３０としての総合波形ＳＨ３の形状は、混色区間の長さが短いために全体として第１ＢＬＥＤ群３の蛍光発光が強く表れて色度が悪く、また残光区間に隙間ができるためモーションブレイクの防止効果も弱いものとなった。

以上の如く本発明においては、燐光体層６の発光や残光によってモーションブレイクの防止を行うことができると共に、第１ＢＬＥＤ群３を構成する直列接続されたＬＥＤの数と、第２ＢＬＥＤ群４を構成する直列接続されたＬＥＤの数を可変することによって、蛍光体層５の発光区間や燐光体層６の発光区間の発光時間を可変することができ、また光束の高さを可変することができるので、これらの選択組み合わせによって燐光体の残光期間を制御できるので、残光期間の異なる燐光体を広範囲で使用できる。例えばモーションブレイクを考慮した上で、ＬＥＤ発光装置１０のような光束の高さ、すなわち明るいＬＥＤ発光装置にしたり、またＬＥＤ発光装置２０のような混色区間の長さ、すなわち色度の良好なＬＥＤ発光装置を得ることが選択できる。

（第４実施形態）
次に図６により本発明の第４実施形態におけるＬＥＤ発光装置４０の駆動波形を説明する。図６に駆動波形を示したＬＥＤ発光装置４０はその基本構成は図１のＬＥＤ発光装置１０と同じであるが、ＬＥＤ発光装置４０がＬＥＤ発光装置１０と異なるところは図１の構成において第１ＢＬＥＤ群３に被覆する蛍光体層５として赤色発光の蛍光体層ＲＫＨを使用したことである。

この結果図７に示すように、青色ＬＥＤの発光波長４００〜４５０ｎｍから少し谷間はあるが、５００〜６００ｎｍの緑色燐光体層の発光波長、５７０〜７５０ｎｍの赤色蛍光体層による発光波長の混色効果によりＬＥＤ発光装置４０としての総合波形ＳＨ４の形状は各周波数帯域に一定の輝度が得られ、比較的色度が良好な発光特性が得られた。

上記の如く本発明においては、ＬＥＤ発光によって励起される蛍光体層と燐光体層を用いて、ＡＣ電圧によって駆動されるＬＥＤ発光装置のモーションブレイクの防止を行うと共に、複数のＬＥＤ群を第１ＢＬＥＤ群と第２ＢＬＥＤ群に分け、第１ＢＬＥＤ群と第２ＢＬＥＤ群とに、蛍光体層と燐光体層とを別々に塗布したことが特徴である。このことによって、例えば透明樹脂中に蛍光体層と燐光体層とを混入させると、２種類の粒子の混入によって各粒子の偏在が生じて一様な発光特性が得られ難いのに対し、本発明のように２種類の粒子を別々の透明樹脂に混入することによって、一様な発光特性が有られる被覆層を形成することができる。また、ＬＥＤ群を所定の個数にすることにより詳細な残光期間の制御が可能であるので、使用可能な燐光材料の範囲を広くとることができる。

（第５実施形態）
次に図７によりＬＥＤ発光装置の電流レベル切り替え方式の回路システムと駆動方法について説明する。図７の回路システムは図３に示す回路システムと基本的構成は同じであり、同一要素には同一番号を付し、重複する説明を省略する。図７に示す回路基板システムにおいて、図３に示す回路基板システムと異なるところは、図３に示す電圧レベル切り替え方式の回路システムでは第１ＢＬＥＤ群３と第２ＢＬＥＤ群４との切り替え接続を行う切替回路１６の制御を、電圧レベル検出回路１５の電圧レベル検出に基づいて行っていたものを、図７の電流レベル切り替え方式の回路システムでは、切替回路１６の制御を電流レベル検出回路１５ａの電流レベル検出に基づいて行っていたものである。すなわち電流レベル検出回路１５ａは電流レベルＬＡ，ＨＡの検出信号により、図４（ａ）、図５（ａ）、図６（ａ）、の電流制御を行うことによって、各ＬＥＤ発光装置の動作を行うものである。

上記の如く各実施形態においては、第１ＢＬＥＤ群と第２ＢＬＥＤ群とに、蛍光体層と燐光体層とを別々に塗布することによって、第１ＢＬＥＤ群と第２ＢＬＥＤ群とのＬＥＤ個数を可変して、蛍光体層と燐光体層との発光時間を任意に組み替えることで、必要に応じて、いろいろな発光特性を有するＬＥＤ発光装置を実現することができる。
また、各実施形態では第２ＢＬＥＤ群に被覆する燐光体層として緑色燐光体層を例示したが、この燐光体層として緑色系の燐光体層と、赤色系の燐光体層の混合層とすればさらに色度の改善が期待できる。また、本実施形態においては一つのパケージ内に第１群及び第２群のＬＥＤ素子が備えられた場合に付いて説明したが、第１群及び第２群のＬＥＤ素子を別々のパッケージに備えても良いことは当然である。

２、１０２、 回路基板
２ａ，２ｂ，２ｃ 配線
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ、１０２ａ、１０２ｂ リード端子
３ 第１ＢＬＥＤ群
４ 第２ＢＬＥＤ群
５ 蛍光体層
６ 燐光体層
１０、２０，３０、４０、１００ ＬＥＤ発光装置
１１ 電源
１２ ＡＣ電源
１３ 整流器
１３ａ，１３ｂ 電源端子
１５ 電圧レベル検出回路
１５ａ 電流レベル検出回路
１６ 切替回路
１６ａ，１６ｂ 切替スイッチ
１７ 電流制限素子
１０３ 第１ＬＥＤ群
１０４ 第２ＬＥＤ群
１０５ 第１遅延蛍光体
１０６ 第１遅延蛍光体
１０７ モールド樹脂
１０９ 反射カップ
ＫＨ 蛍光発光波形
ＲＨ 燐光発光波形
ＺＨ 残光波形
ＳＨ 総合発光波形

Claims (5)

1. 基板上に実装した、複数の青色系半導体発光素子を第１群と第２群の少なくとも２つのグループに分割して電気的に接続し、交流電源の電圧レベル、または電流量に応じて第１群、第２群の順序で駆動する半導体発光装置において、前記第１群の青色系半導体発光素子には蛍光体層が被覆され、前記第２群の青色系半導体発光素子には燐光体層が被覆されていることを特徴とする半導体発光装置。
2. 前記第１群の青色系半導体発光素子は第１の所定数が直列に接続され、前記第２群の青色系半導体発光素子は第２の所定数が直列に接続されて成り、前記第１の所定数により、蛍光体層が発光している時間を制御し、前記第２の所定数により、燐光体層が発光している時間を制御する請求項１記載の半導体発光装置。
3. 前記第１群の青色系半導体発光素子に被覆された蛍光体層は黄色系のＹＡＧ蛍光体層であり、前記第２群の青色系半導体発光素子に被覆された燐光体層は緑色系の燐光体層である請求項１または2に記載の半導体発光装置。
4. 前記第２群の青色系半導体発光素子に被覆された燐光体層は緑色系の燐光体層と、赤色系の燐光体層の混合層である請求項３記載の半導体発光装置。
5. 前記第１群の青色系半導体発光素子に被覆された蛍光体層は赤色系の窒化物系、酸化物系蛍光体層であり、前記第２群の青色系半導体発光素子に被覆された燐光体層は緑色系の燐光体層である請求項１または2に記載の半導体発光装置。

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