JP6369784B2 - 発光装置、及びそれを用いた照明用光源及び照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光装置及びこれを用いた照明用光源、並びに照明装置に関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の半導体発光素子は、高効率で省スペースな光源として各種機器に広く利用されている。例えば、ＬＥＤは、電球形ＬＥＤランプや直管形ＬＥＤランプ等の照明用光源、あるいは、液晶表示装置におけるバックライト光源に用いられている。この場合、ＬＥＤは、ＬＥＤモジュール（発光装置）としてユニット化されて各種機器に内蔵されている。

このようなＬＥＤモジュールとして、複数のＬＥＤチップを直接基板に実装した構造であるＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）構造の発光装置、又は、パッケージ化されたＬＥＤ素子を基板上に複数個実装した構造であるＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）構造の発光装置がある。

例えば特許文献１は、ＣＯＢ構造の発光装置を開示している。特許文献１に開示された発光装置は、長尺状基板にライン状に配列された複数のＬＥＤ（ＬＥＤ素子群）と複数のＬＥＤを封止するライン状の封止部材（蛍光体含有樹脂）とを有する。

特開２０１１−１７６０１７号公報

１つの電源回路であっても当該電源回路から供給される電力を変更するだけで分光分布を変更できる発光装置等を提供することを目的とする。

本発明に係る発光装置の一態様は、第１発光ダイオードを含み、第１スペクトルを発することのできる第１発光素子部と、第２発光ダイオードと前記第２発光ダイオードに直列接続された定電圧素子とを含み、前記第１発光スペクトルとは異なる第２スペクトルを発することができるとともに前記第１発光素子部と並列接続された第２発光素子部とを備え、前記第１発光素子部と前記第２発光素子部の各々の順方向電流−順方向電圧（ＩＦ−ＩＶ）特性を示す線が交差する。

発光装置に１つの電源回路から供給する電力を変えるだけで、発光装置の発する分光分布を変えることができる。

本発明の実施形態に係る発光装置の概略外観斜視図 図１に示す発光装置の平面図 図１に示す発光装置の回路図 図１に示す発光装置における第１発光素子部と第２発光素子部のＩＦ−ＶＦ特性を示す図 図１に示す発光装置のツェナーダイオードのＩＶ特性を示す図 図１に示す発光装置のツェナーダイオードによる損失を説明する図であって、発光素子部Ｘ（１２直列／ＺＤ無）、発光素子部Ｙ（６直列／ＺＤ有）、及び、発光素子部Ｚ（６直列／ＺＤ無）の各々の単独回路における順方向電流と消費電力との関係を示す図 発光素子部Ｙ（６直列／ＺＤ有）の単独回路における順方向電流とツェナーダイオードの電力損失比率との関係を示す図 発光素子部Ｘ（１２直列／ＺＤ無）の単独回路、発光素子部Ｙ（６直列／ＺＤ有）の単独回路、及び、発光素子部Ｘと発光素子部Ｙとを並列接続した回路（図１に示す発光装置に相当）の各々におけるＶＦ−ＩＦ特性を示す図 発光素子部Ｘ（１２直列／ＺＤ無）と発光素子部Ｙ（６直列／ＺＤ有）とを並列接続した回路における順方向電流とツェナーダイオードの電力損失比率との関係を示す図 本発明の実施形態の発光装置において、第１発光素子部（１２直列／ＺＤ無）と第２発光素子部（８直列／ＺＤ有）とを並列接続した場合における発光装置のＩＦ−ＶＦ特性を示す図 図１０に示す特性の発光装置における順方向電流とツェナーダイオードの電力損失比率との関係を示す図 図１０に示す特性の発光装置について、第１発光素子部（１２直列／ＺＤ無）の単独回路、第２発光素子部（８直列／ＺＤ有）の単独回路、第１発光素子部と第２発光素子部とを並列接続した回路の各々におけるＶＦ−ＩＦ特性を示す図 図１０に示す特性の発光装置の回路における順方向電流とツェナーダイオードの電力損失比率との関係を示す図 本発明の実施形態に係る他の発光装置の平面図 図１４に示す発光装置（封止部材形成前及び電極端子設置前）の平面図 図１４に示す発光装置の回路図 本発明の実施形態の更に他の発光装置の平面図 本発明の実施形態に係るもう一つ別の発光装置の平面図 本発明の実施形態に係る直管形ＬＥＤランプの外観斜視図 図１９に示す直管形ＬＥＤランプを用いた本発明の実施の形態に係る照明装置の斜視図 本発明の実施の形態に係る電球形ＬＥＤランプの外観斜視図 図２１に示す電球形ＬＥＤランプを用いた本発明の実施の形態に係る照明装置の斜視図 本発明の実施形態に係る他の照明装置の第１例を示す図 本発明の実施形態に係る他の照明装置の第２例を示す図 本発明の実施形態に係る他の照明装置の第３例を示す図

本発明の実施形態の説明に先立ち、従来の発光装置における課題を説明する。

近年、調色可能な照明用光源（電球形ＬＥＤランプ等）の開発が進められている。この場合、色温度が互いに異なる複数の光源（ＬＥＤ素子群）が用いられる。

例えば、１つのＬＥＤモジュール（発光装置）に、色温度の異なる２つのＬＥＤ素子群を設けることが考えられる。この場合、１つの基板に色温度の異なる２つのＬＥＤ素子群を設けて、各々を独立に駆動して調色することが考えられる。

また、１つのＬＥＤ素子群をそれぞれ有し、互いに色温度が異なる２つのＬＥＤモジュールを配置して、各々のＬＥＤモジュールにおけるＬＥＤ素子群を独立に駆動して調色することも考えられる。

いずれの場合でも、２つのＬＥＤ素子群に投入する電力の大きさ（値）を変えて調色する。そのため、２つのＬＥＤ素子群を独立して駆動するために２つのＬＥＤ素子群の各々に電源回路が必要になる。つまり、２つのＬＥＤ素子群を駆動するために独立した２つの電源回路（電源系統）が必要になる。２つの電源回路を用いると、各々の電源回路の特性ばらつきによって投入電力が異なり、色ばらつきの原因となる。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、本願発明者らは、１つの電源回路であっても分光分布を変更できる発光装置等を見出した。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程（ステップ）、工程の順序などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。

なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

（発光装置）
まず、本発明の実施形態に係る発光装置１の構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、発光装置１の概略外観斜視図であり、図２は、発光装置１の平面図である。

図１及び図２に示すように、発光装置１は、ＬＥＤによって構成されたＬＥＤモジュールである。発光装置１は第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とを有する。第１発光素子部１０は、第１ＬＥＤ（第１発光ダイオード）１１を含み、第１スペクトルを発する。第２発光素子部２０は、第２ＬＥＤ（第２発光ダイオード）２１及び第２ＬＥＤ２１と直列接続された定電圧素子２３を含み、第１スペクトルとは異なる第２スペクトルを発する。

具体的には、第１発光素子部１０の発する第１スペクトルの色温度は第２発光素子部２０の発する第２スペクトルの色温度（発光色）と異なっている。第２発光素子部２０の色温度が第１スペクトルの色温度よりも高くなるように構成されることが好ましい。一例として、低色温度である第１スペクトルの色温度は、２６３５Ｋ（ｘ＝０．４７，ｙ＝０．４２）であり、高色温度である第２スペクトルの色温度は、６０７５Ｋ（ｘ＝０．３２，ｙ＝０．３４）である。このように第２スペクトルを第１スペクトルよりも高い色温度に設定すると、発光装置１に供給する電力を下げた時に、発光装置１の発する光が低色温度の方向に調色される。すなわち、フィラメント電球に似た調色制御が可能となる。

一方、第１スペクトルの色温度が第２スペクトルの色温度よりも高くなるように設定してもよい。第２スペクトルを第１スペクトルよりも低い色温度に設定すると、発光装置１に供給する電力を下げた時に、発光装置１の発する光が高色温度の方向に調色される。すなわち、高色温度の光は、低照度でもプルキニェ現象により明るく見えるので、省エネなどの効果を得ることができる。

発光装置１において、第１発光素子部１０及び第２発光素子部２０の各々の光出力比率を調整する（調光する）ことによって、発光装置１の調色を行うことができる。詳細は後述するが、発光装置１において、第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とは、並列接続されている。かつ、第１発光素子部と第２発光素子部の各々のＩＦ−ＶＦ特性を示す線が交差するように構成されている。これにより、発光装置１に１つの電源回路を接続する構成、つまり、発光装置１の電源系統を１つのみとする構成でも、電源回路から発光装置１に供給する電力（直流電流または直流電圧）を変えるだけで発光装置１の発する光の分光分布を変えることができる。すなわち、ひとつの電源回路で所望する調色をすることができる。

なお、発光装置１は、さらに、基板３０と、基板３０に形成された配線４０と、配線４０と電気的に接続された電極端子５０と、ワイヤ６０とを有する。また、発光装置１は、基板３０上にＬＥＤチップが直接実装されたＣＯＢ構造のＬＥＤモジュールである。以下、発光装置１の各構成部材について詳細に説明する。

［第１発光素子部］
第１発光素子部１０は、基板３０上に設けられている。また、第１発光素子部１０は、第１スペクトルの光を発する。例えば、色温度を２６３５Ｋ（ｘ＝０．４７，ｙ＝０．４２）に設定する。

第１発光素子部１０は、複数の第１ＬＥＤ１１と、第１ＬＥＤ１１を封止する第１封止部材１２を有している。第１封止部材１２は波長変換材として蛍光体を含有している。第１ＬＥＤ１１から出射する光において、色変換（波長変換）された光と色変換されなかった光とを混合した光が第１発光素子部１０から放出される。第１発光素子部１０は、直線状に構成されており、発光装置１における第１線状光源である。

また、第１発光素子部１０は、複数の第１ＬＥＤ１１を有する発光素子群として構成する例を示している。第１発光素子部１０は、少なくとも１つの第１ＬＥＤ１１を有していればよい。図２に示す第１発光素子部１０において、各々の順方向電圧（ＶＦ）を約３Ｖとする１２個の第１ＬＥＤ１１が用いられている。

第１ＬＥＤ１１は、基板３０上に実装される。例えば、複数の第１ＬＥＤ１１は、基板３０の長手方向に沿って線状（一直線状）に一列に配列されている。また、複数の第１ＬＥＤ１１は、配線４０及びワイヤ６０によって直列接続となるように電気的に接続されている。

第１ＬＥＤ１１は、半導体発光素子の一例であって、所定の直流電力により発光する。各々の第１ＬＥＤ１１は、いずれも単色の可視光を発するベアチップである。例えば、通電により青色光を発する青色ＬＥＤチップが用いられる。青色ＬＥＤチップとして、例えばＩｎＧａＮ系の材料によって構成されており、中心波長４４０ｎｍ以上、４７０ｎｍ以下の窒化ガリウム系の半導体発光素子を用いることができる。

各々の第１ＬＥＤ１１は、ワイヤ６０によって配線４０と電気的に接続されている。例えば、第１ＬＥＤ１１のチップ上面には直流電力を供給するためのｐ側電極及びｎ側電極が形成されており、ｐ側電極と配線４０の各々のひとつのワイヤ接続部はワイヤ６０によってボンディング接続されており、同様にｎ側電極と配線４０の各々の他のひとつのワイヤ接続部はワイヤ６０によってボンディング接続されている。なお、配線４０（ワイヤ接続部）を介さずに、隣り合う第１ＬＥＤ１１同士を直接、ワイヤ６０で接続（所謂、Ｃｈｉｐ−ｔｏ−ｃｈｉｐ接続）としてもよい。

第１封止部材１２は、第１ＬＥＤ１１を覆うように基板３０上に形成されている。第１ＬＥＤ１１を第１封止部材１２によって被覆することで第１ＬＥＤ１１を保護することができる。第１封止部材１２は、一列に配列された複数の第１ＬＥＤ１１を一括封止するように形成されている。つまり、第１封止部材１２は、第１ＬＥＤ１１の並び方向（配列方向）に沿って全ての第１ＬＥＤ１１を覆うようにして一直線状に形成されている。

第１封止部材１２は、主として透光性材料で構成される。第１ＬＥＤ１１の光の波長を所定の波長に変換する場合、第１封止部材１２（透光性材料）に波長変換材が混合される。例えば、第１封止部材１２は、波長変換材として蛍光体を含み、第１ＬＥＤ１１の発光波長（色）を変換する波長変換部材としても機能する。このような第１封止部材１２として、例えば、蛍光体粒子を含有する絶縁性の樹脂材料（蛍光体含有樹脂）用いることができる。蛍光体粒子は、第１ＬＥＤ１１の発光によって励起されて所望の色（波長）の光を放出する。

第１封止部材１２を構成する樹脂材料として、例えば、シリコーン樹脂を用いることができる。また、第１封止部材１２に、光拡散材を分散させてもよい。なお、第１封止部材１２は、フッ素系樹脂などの有機材のほか、低融点ガラスやゾルゲルガラス等の無機材によって形成してもよい。

また、蛍光体粒子として、例えば、第１ＬＥＤ１１が青色光を発光する青色ＬＥＤである場合、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系の黄色蛍光体粒子を用いることができる。なお、光拡散材として、シリカなどの粒子が用いられる。

すなわち、第１封止部材１２は、シリコーン樹脂に所定の黄色蛍光体粒子を分散させた蛍光体含有樹脂である。全ての第１ＬＥＤ１１を一括封止するように蛍光体含有樹脂をディスペンサーによって基板３０の表面に塗布する。その後、硬化させることで第１封止部材１２を形成することができる。この場合、第１封止部材１２の形状はシリンドリカルであり、第１封止部材１２の長手方向に垂直な断面における形状は、略半円形である。

［第２発光素子部］
第２発光素子部２０は、基板３０上に設けられている。また、第２発光素子部２０は、第２スペクトルの光を発する。例えば、色温度を６０７５Ｋ（ｘ＝０．３２，ｙ＝０．３４）に設定する。前述のとおり、第１スペクトルよりも第２スペクトルの色温度を高温に設定している。第１スペクトルと第２スペクトルの色温度の差が大きいほど、調色できる色温度範囲が広がる。言い換えると、両者の電流値の差が小さくても十分な範囲で色温度の調整をすることができる。例えば、３０００Ｋ以上であることが好ましい。なお、電流値と色調整の範囲については、後ほど詳細に説明する。一方、色温度の差が大きすぎると光束の変化が大きくなるので、１２０００Ｋ以下であることが好ましい。発光装置１における第１スペクトルと第２スペクトルの色温度差は３４４０Ｋである。この範囲の色温度差を得るために、第１発光スペクトルは２０００Ｋ以上、３０００Ｋ以下が好ましい。第２スペクトルの色温度は５５００Ｋ以上、１４０００Ｋ以下が好ましい。

第２発光素子部２０は、複数の第２ＬＥＤ２１と、定電圧素子２３と、第２ＬＥＤ２１及び定電圧素子２３を封止する第２封止部材２２とを有している。第２封止部材２２も波長変換材である蛍光体を含有している。第２ＬＥＤ２１から出射する光において、色変換（波長変換）された光と色変換されていない光とを混合した色の光が、第２発光素子部２０から放出される。また、第２発光素子部２０は、直線状に構成されており、発光装置１における第２線状光源である。

また、第２発光素子部２０も、複数の第２ＬＥＤ２１を有する発光素子群として構成する例を示しているが、第２発光素子部２０には、少なくとも１つの第２ＬＥＤ２１を有していればよい。図２に示す第２発光素子部２０において、各々の順方向電圧（ＶＦ）を約３Ｖとする６個の第２ＬＥＤ２１が用いられている。

第２ＬＥＤ２１は、基板３０上に実装される。例えば、複数の第２ＬＥＤ２１は、第１ＬＥＤ１１の素子列と並行するように線状（一直線状）に一列に配列されている。また、複数の第２ＬＥＤ２１は、配線４０及びワイヤ６０によって直列接続となるように電気的に接続されている。

第２ＬＥＤ２１は、半導体発光素子の一例であって、所定の直流電力により発光する。各第２ＬＥＤ２１は、いずれも単色の可視光を発するベアチップであり、第１ＬＥＤ１１と同様に、例えば、青色ＬＥＤチップが用いられる。

各々の第２ＬＥＤ２１は、ワイヤ６０によって配線４０と電気的に接続されており、第１ＬＥＤ１１と同様に、例えば、第２ＬＥＤ２１と配線４０のワイヤ接続部とがワイヤ６０によってボンディング接続されている。なお、第２ＬＥＤ２１は、Ｃｈｉｐ−ｔｏ−ｃｈｉｐ接続としてもよい。

なお、第１ＬＥＤ１１と第２ＬＥＤ２１とにおいて、中心波長（色温度）のそれぞれ異なるＬＥＤチップを用いてもよい。つまり、第１ＬＥＤ１１の色温度と第２ＬＥＤ２１の色温度とが異なっていてもよい。

第２封止部材２２は、第２ＬＥＤ２１及び定電圧素子２３を覆うように基板３０上に形成されている。第２ＬＥＤ２１及び定電圧素子２３を第２封止部材２２によって被覆することで第２ＬＥＤ２１及び定電圧素子２３を保護することができる。第２封止部材２２は、一列に配列された複数の第２ＬＥＤ２１及び定電圧素子２３を一括封止するように形成されている。つまり、第２封止部材２２は、第２ＬＥＤ２１及び定電圧素子２３の並び方向（配列方向）に沿って全ての第２ＬＥＤ２１及び定電圧素子２３を覆うように一直線状に形成されている。

第２封止部材２２は、主として透光性材料で構成される。第２ＬＥＤ２１の光の波長を所定の波長に変換する場合、第１封止部材１２と同様に、第２封止部材２２（透光性材料）に波長変換材が混合される。この場合、第２封止部材２２を構成する材料及び形成方法として、第１封止部材１２と同様の材料及び形成方法を用いることができる。

但し、第１発光素子部１０（第１封止部材１２）から放出される光の色温度（スペクトル）と、第２発光素子部２０（第２封止部材２２）から放出される光の色温度（スペクトル）とは異なることが好ましい。そのために、第１封止部材１２と第２封止部材２２とにおいて、含有させる蛍光体粒子の種類や量を変えている。なお、このことは、第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とにおいて、中心波長の同じＬＥＤチップを用いる場合であっても、中心波長の異なるＬＥＤチップを用いる場合でも同様である。

定電圧素子２３は、負荷電流の変化に対して素子両端の電圧を一定に維持する特性を有する素子である。定電圧素子２３として、例えば、ツェナーダイオード（ＺＤ）を用いることができる。発光装置１では、一例として、降伏電圧（ツェナー電圧）が１８．５Ｖのツェナーダイオードを用いている。なお、定電圧素子２３として、ツェナーダイオード以外に、バリスタ等を用いることもできる。

発光装置１において、ツェナーダイオードである定電圧素子２３は、逆バイアスが印加されるように接続されている。また、定電圧素子２３は、複数の第２ＬＥＤ２１と直列接続とされている。定電圧素子２３は、基板３０上に実装されており、例えば、複数の第２ＬＥＤ２１とともに線状（一直線状）に配列されている。

［基板］
基板３０は、第１ＬＥＤ１１、第２ＬＥＤ２１及び定電圧素子２３を実装するための実装基板である。基板３０として、樹脂基板、セラミック基板、金属基板、又は、ガラス基板等を用いることができる。

樹脂基板として、例えば、ガラス繊維とエポキシ樹脂を含むガラスエポキシ基板、紙フェノールや紙エポキシを含む基板、又は、ポリイミド等で構成される可撓性を有するフレキシブル基板等を用いることができる。セラミック基板として、アルミナからなるアルミナ基板（例えば白色の多結晶アルミナ基板）又は窒化アルミニウム基板等を用いることができる。金属基板としては、例えば、表面に絶縁膜が形成された、アルミニウム合金基板、鉄合金基板又は銅合金基板等を用いることができる。また、樹脂基板の両面に銅薄膜が形成された両面回路基板を用いることもできる。なお、基板３０は、透光性基板及び非透光性基板のいずれであってもよい。

また、基板３０は、一例として長尺状で矩形状の基板を用いることができる。ただし、基板３０の形状は矩形状に限られない。また、長尺状に限られない。

［配線］
配線４０は、基板３０に実装された回路素子（第１ＬＥＤ１１、第２ＬＥＤ２１、定電圧素子２３）に電力を供給する。配線４０は基板３０の表面に所定形状にパターン形成されている。したがって、配線４０は、第１ＬＥＤ１１、第２ＬＥＤ２１及び定電圧素子２３と電気的に接続される。

例えば、配線４０において、パターン（形状）を適宜変更することによって、隣り合う第１ＬＥＤ１１同士又は隣り合う第２ＬＥＤ２１同士を電気的に接続したり、第１ＬＥＤ１１又は第２ＬＥＤ２１と電極端子５０とを電気的に接続したり、第２ＬＥＤ２１と定電圧素子２３とを電気的に接続したりする。

配線４０は、金属等の導電部材によって構成されている。配線４０として、例えば、銀配線又は銅配線等の金属配線を用いることができる。また、配線４０として、母材金属として銀を用いて、メッキ処理により銀をコーティングした配線を用いることもできる。

また、配線４０は、絶縁膜によって被覆されていることが好ましい。この場合、絶縁膜として、反射性及び絶縁性を有するレジスト等の絶縁樹脂膜やガラスコート膜等を用いることができる。例えば、絶縁膜として、反射率が９８％程度の高反射率の白色樹脂材料（白レジスト）を用いることができる。配線４０と第１ＬＥＤ１１又は第２ＬＥＤ２１とをワイヤ６０によって接続するために、絶縁膜には、配線４０の一部をワイヤ接続部（ランド）として露出させる開口部が設けられる。絶縁膜は、この開口部を除いて基板３０の表面全面に形成される。

このように、白レジストやガラスコート膜等の絶縁膜によって基板３０の全体を被覆することによって、第１発光素子部１０（第１ＬＥＤ１１、第１封止部材１２）及び第２発光素子部２０（第２ＬＥＤ２１、第２封止部材２２）から放出される光を反射させることができる。その結果、発光装置１の光取り出し効率を向上させることができる。また、配線４０を絶縁膜で被覆することで、基板３０の絶縁性（耐圧）を向上させることができる。更に、配線４０の酸化を抑制できる。

［電極端子］
電極端子５０は、第１ＬＥＤ１１、第２ＬＥＤ２１及び定電圧素子２３に供給する電力を、外部電源（電源回路）等から受電する外部接続端子（コネクタ部）である。電極端子５０は一対設けられており、一方の電極端子５０は高電圧側電極端子であり、他方の電極端子５０は低電圧側電極端子である。

外部電源から電極端子５０に対して電力を供給することにより、配線４０及びワイヤ６０を介して、第１ＬＥＤ１１、第２ＬＥＤ２１及び定電圧素子２３に電力が供給される。例えば、電極端子５０に定電流源を接続することにより、第１ＬＥＤ１１、第２ＬＥＤ２１及び定電圧素子２３に直流電流が供給される。

電極端子５０は、ソケットであり、樹脂製のカバーと、直流電力を受電するための導電部（導電ピン）とを有する（いずれも図示せず）。導電部は、基板３０上に形成された配線４０と電気的に接続されている。ソケットには、例えば、一端を外部電源等に接続したコネクタ線（ハーネス）の他端が装着される。これにより、電極端子５０はコネクタ線を介して外部電源から電力の供給を受ける。

なお、電極端子５０は、ソケットではなく、矩形状にパターン形成された金等で構成される金属電極（金属端子）とすることもできる。

また、複数の発光装置１同士を電気的に接続する場合は、例えば、一方の発光装置１の電極端子５０と他方の発光装置１の電極端子５０とをコネクタ線やリード線等で接続すればよい。

［ワイヤ］
ワイヤ６０は、回路素子（第１ＬＥＤ１１、第２ＬＥＤ２１、定電圧素子２３）と配線４０とを電気的に接続するための電線であり、例えば、金ワイヤで構成される。ワイヤ６０は、第１封止部材１２（第２封止部材２２）の直線方向と同じ方向になるように張られている。すなわち、第１発光素子部１０及び第２発光素子部２０における全てのワイヤ６０は、平面視したときに一直線上に位置するように設けられている。

［動作］
次に、発光装置１の動作について、図３〜図５を参照して説明する。図３は、発光装置１の回路図である。図４は、発光装置１における第１発光素子部１０と第２発光素子部２０のＩＦ−ＶＦ特性を示す図である。図５は、ツェナーダイオードのＩＶ特性を示す図である。

図３に示すように、発光装置１において、第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とが並列接続されている。第１発光素子部１０は、各々の順方向電圧ＶＦを約３Ｖとする第１ＬＥＤ１１を１２個直列接続することによって構成されている。第２発光素子部２０は、各々の順方向電圧（ＶＦ）を約３Ｖとする６個の第２ＬＥＤ２１と降伏電圧Ｖｚを１８．５Ｖとする１個のツェナーダイオード（定電圧素子２３）とを直列接続することによって構成されている。

発光装置１は、１つの電源系統に接続されている。図３に示すように、発光装置１は例えば定電流源を有する電源回路７０に接続される。これにより、発光装置１に所定の直流（定電流）が供給される。なお、電源回路７０は、定電流源に限るものではない。

図４に示すように、第１発光素子部１０のＩＦ−ＶＦ特性は、直列接続された１２個の第１ＬＥＤ１１によって得られる。一方、第２発光素子部２０のＩＦ−ＶＦ特性は、直列接続された６個の第２ＬＥＤ２１のＩＦ−ＶＦ特性にツェナーダイオードの降伏電圧Ｖｚに加えた特性となる。このように、第２発光素子部２０のＩＦ−ＶＦ特性は、図５に示すツェナーダイオードの降伏電圧ＶＦを含む特性となる。第１発光素子部と第２発光素子部の各々のＩＦ−ＶＦ特性を示す線の交差する点におけるＶＦは３６．５Ｖである。交点のＶＦに対するツェナーダイオード（定電圧素子２３）の降伏電圧Ｖｚ（＝１８．５Ｖ）の割合は、５１％である。

そして、第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とは、各々のＩＦ−ＶＦ特性を示す線が交差するように構成されている。つまり、第１発光素子部１０におけるＩＦ−ＶＦ特性を示す線の傾きと第２発光素子部２０におけるＩＦ−ＶＦ特性を示す線の傾きが異なるように設定することにより、これら２つのＩＦ−ＶＦ特性を示す線を交差させている。これにより、順方向電流（ＩＦ）の変動に対する順方向電圧（ＶＦ）の変動の割合（ＩＦ−ＩＶ特性を示す線の傾き）を、第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とで異ならせることができる。

ＩＦ−ＶＦ特性を示す線の傾きにおいて、ツェナーダイオードを含む第２発光素子部２０の傾きが第１発光素子部１０の傾きよりも小さくなっている。つまり、順方向電流の変動に対する順方向電圧の変動において、第２発光素子部２０は、第１発光素子部１０よりも小さい。言い換えると、順方向電圧の変動に対する順方向電流の変動において、第２発光素子部２０は、第１発光素子部１０よりも大きくなっている。

このようなＩＦ−ＶＦ特性を有する第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とが並列接続されている。これにより、発光装置１に投入する電流を変えるだけで、第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とに流れる電流比率を変化させることができる。つまり、発光装置１への投入電力に応じて、第１発光素子部１０と第２発光素子部２０との並列接続間における順方向電流の配分比率を調整（制御）することができる。

以下、具体的に図４を参照して説明する。

電源回路７０を定電流電源とする。例えば、電源回路７０から第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とに供給する電流を、２つのＩＦ−ＶＦ特性の交差点（ＩＦ-≒７０ｍＡ、ＶＦ≒３６．５Ｖ）にあわせる。この場合、第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とには同じ値の約７０ｍＡの順方向電流が各々に流れる。電源回路７０からは約１４０ｍＡ（約７０ｍＡ＋約７０ｍＡ）の電流を供給することになる。そして、第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とに印加される電圧は、上記交差点における電圧である約３６．５Ｖとなる。

第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とに上記交差点よりも高い電流が供給される場合、すなわち、各々に７０ｍＡ以上を供給する場合（電源回路７０からの供給電流は１４０ｍＡ以上）、第１発光素子部１０のＩＦ−ＶＦ特性を示す線が第２発光素子部２０のＩＦ−ＶＦ特性を示す線よりも上に位置している。両者は並列接続されているため、同電圧が印加される。そのため、第１発光素子部１０に流れる電流の方が第２発光素子部２０に流れる電流よりも小さくなる。

電源回路７０から第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とに合わせて、例えば、約２１０ｍＡの電流を供給する、この場合、第１発光素子部１０には約８５ｍＡの電流が流れ、第２発光素子部２０には約１２５ｍＡの電流がそれぞれ分岐されて流れ、約３８Ｖの同電圧が印加される。

第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とに上記交差点よりも低い電流が供給される場合、すなわち、各々に７０ｍＡ以下を供給する場合（電源回路７０からの供給電流は１４０ｍＡ以下）、第２発光素子部２０のＩＦ−ＶＦ特性を示す線が第１発光素子部１０のＩＦ−ＶＦ特性を示す線よりも上に位置している。両者は並列接続されているため、同電圧が印加される。そのため、第１発光素子部１０に流れる電流の方が第２発光素子部２０に流れる電流よりも大きくなる。

電源回路７０から第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とに合わせて例えば、約４５ｍＡの電流を供給する。この場合、第１発光素子部１０には約３５ｍＡの電流が流れ、第２発光素子部２０には約１０ｍＡの電流がそれぞれ分岐されて流れ、約３５Ｖの同電圧が印加される。

第１発光素子部１０と第２発光素子部のＩＦ−ＩＶ特性を示す線の交差する点における電流値を基準として、発光装置１への投入電流量を増加させることで、第１発光素子部１０よりも第２発光素子部２０に流れる電流量を大きくすることができる。つまり、第２発光素子部２０の電流比率を大きくすることができる。

同様に、発光装置１への投入電流量を減少させるとことで、第２発光素子部２０よりも第１発光素子部１０に流れる電流量を大きくすることができる。つまり、第１発光素子部１０の電流比率を大きくすることができる。

このように、発光装置１への投入電流量を変化させることによって、第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とに流れる電流比率を相対的に変化させることができる。これにより、第１発光素子部１０（第１ＬＥＤ１１）と第２発光素子部２０（第２ＬＥＤ２１）の光出力比率を変化させることができる。

例えば、発光装置１に電源回路７０から供給する電流を上記の範囲で変化させた場合、第１発光素子部１０と第２発光素子部２０からの光を混合した光の色温度は、４５ｍＡで２９００Ｋ、１４０ｍＡで３５７０Ｋ、２１０ｍＡで３８７０Ｋとなる。単一電源により色温度を２９００Ｋから３８７０Ｋまで変えることができる。

なお、第１スペクトルを第２スペクトルよりも低い色温度に設定すると、発光装置１に供給する電力を下げた時に、第２発光素子部２０よりも第１発光素子部１０への供給電力が増えるので、発光装置１の発する光が低色温度の方向に調色される。すなわち、フィラメント電球に似た調色制御が可能となる。

一方、第１スペクトルの色温度が第２スペクトルの色温度よりも高くなるように設定してもよい。発光装置１に供給する電力を下げた時に、第２発光素子部２０よりも第１発光素子部１０への供給電力が増えるので、発光装置１の発する光が高色温度の方向に調色される。すなわち、高色温度の光は、低照度でもプルキニェ現象により明るく見えるので、省エネなどの効果を得ることができる。

ここで、第２発光素子部２０における定電圧素子（ツェナーダイオード）２３の損失について、図６〜図１３を参照して説明する。図６は、ツェナーダイオードによる損失を説明する図であって、発光素子部Ｘ（１２直列／ＺＤ無）、発光素子部Ｙ（６直列／ＺＤ有）、及び、発光素子部Ｚ（６直列／ＺＤ無）の各々の単独回路において、順方向電流と消費電力との関係を示している。

ここで、発光素子部Ｘは、第１発光素子部１０に相当し、直列接続された１２個のＬＥＤ（ＶＦ＝約３Ｖ）で構成されている。発光素子部Ｙは、第２発光素子部２０に相当し、直列接続された６個のＬＥＤ（ＶＦ＝約３Ｖ）及び１個のツェナーダイオード（Ｖｚ＝１８．５Ｖ）とで構成されている。発光素子部Ｚは、直列接続された６個のＬＥＤ（ＶＦ＝約３Ｖ）で構成されている。

図６に示すように、発光素子部Ｘ及び発光素子部Ｚは、ツェナーダイオードを含んでいないので、ツェナーダイオードによる損失は発生していない。一方、発光素子部Ｙにおいて、発光素子部Ｘと比べても分かるように、ツェナーダイオードによる損失が発生している。

図７は、発光素子部Ｙにおけるツェナーダイオードによる損失割合を算出した結果を示す。図７は、発光素子部Ｙの単独回路において、順方向電流とツェナーダイオードの電力損失比率との関係を示している。

図７に示すように、発光素子部にツェナーダイオードを含めることにより、順方向電流の変化に応じて電力損失比率が変化する。つまり、順方向電流の変化に応じてツェナーダイオードによる損失割合が変化する。

次に、上記の発光素子部Ｘと発光素子部Ｙとを並列接続させた回路での損失について、図８及び図９を参照して説明する。

図８は、発光素子部Ｘ（１２直列／ＺＤ無）の単独回路、発光素子部Ｙ（６直列／ＺＤ有）の単独回路、及び、発光素子部Ｘと発光素子部Ｙとを並列接続した回路（発光装置１に相当）の各々について、ＶＦ−ＩＦ特性を示している。

図８は、発光素子部Ｘと発光素子部Ｙとを並列接続した回路におけるツェナーダイオードによる損失割合を算出した結果を示す。図９は、発光素子部Ｘと発光素子部Ｙとを並列接続した回路において、順方向電流とツェナーダイオードの電力損失比率との関係を示す。電力損失比率は、発光素子部Ｘと発光素子部Ｙとを並列接続した回路を１つの発光装置（モジュール）とした場合に、各々の発光装置における消費電力に対するツェナーダイオードの消費電力の割合を示す。

図９に示すように、発光素子部Ｘと発光素子部Ｙとを並列接続した回路において、順方向電流の変化に応じて電力損失比率が変化する。つまり、順方向電流の変化に応じてツェナーダイオードによる損失割合が変化する。

以上のように、図６〜図９に示す結果から、ＬＥＤの順方向電圧（ＶＦ）に対するツェナーダイオードの降伏電圧（Ｖｚ）の割合を小さくすることによってツェナーダイオードによる損失を抑えることが可能である。その一方で、ＩＦ−ＶＦ特性の差が生じにくくなって電流比率を大きく変動させにくくなる。つまり、第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とにおいて、発光装置１への投入電流に対する第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とに流れる電流比率を大きく変化させにくくなる。

次に、第２発光素子部（発光素子部Ｙ）２０においてＬＥＤの個数とツェナーダイオードの降伏電圧を変更した場合におけるツェナーダイオードによる損失の影響について、図１０〜図１３を参照して説明する。

図１０は、１２個のＬＥＤ（ＶＦ＝約３Ｖ）で構成された第１発光素子部１０と、直列接続された８個のＬＥＤ（ＶＦ＝約３Ｖ）及び１つのツェナーダイオード（Ｖｚ＝１２．３Ｖ）とで構成された第２発光素子部２０とを並列接続した場合における各々の発光装置のＩＦ−ＶＦ特性を示している。つまり、図１０に示す特性の発光装置は、図４に示す特性の発光装置１の第２発光素子部２０において、ＬＥＤを６個から８個に変更するとともに、ツェナーダイオードの降伏電圧を１８．５Ｖから１２．３Ｖに変更している。第１発光素子部１０の構成は両者とも同じである。第１発光素子部と第２発光素子部の各々のＩＦ−ＶＦ特性を示す線の交差する点におけるＶＦは３６．２Ｖである。交点のＶＦに対するツェナーダイオード（定電圧素子２３）の降伏電圧Ｖｚ（＝１２．３Ｖ）の割合は、３４％である。

図１０に示すように、この発光装置において、図４に示す特性の発光装置１と比べると、発光装置への投入電流量の変化に対する第１発光素子部１０と第２発光素子部２０との電流比率の変化の割合が小さくなっている。

また、図１０に示す特性の発光装置について、図７と同様に、ツェナーダイオードによる損失割合を算出した結果を図１１に示す。図１１は、図１０に示す特性の発光装置において、順方向電流とツェナーダイオードの電力損失比率との関係を示している。

図１１に示すように、図１０に示す特性の発光装置の電力損失比率は、図７に示される特性の発光装置１の電力損失比率と比べて軽減されている。これは、図１０に示す特性の発光装置において、図４に示す特性の発光装置１と比べると、ツェナーダイオードの降伏電圧に対してＬＥＤによる順方向電圧の割合が高くなるため、ツェナーダイオードによる損失割合も減少したことに起因すると考えられる。

また、図１２は、図１０に示す特性の発光装置について、第１発光素子部（１２直列／ＺＤ無）１０の単独回路、第２発光素子部（８直列／ＺＤ有）２０の単独回路、第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とを並列接続した回路の各々について、ＶＦ−ＩＦ特性を示している。

また、図９と同様に、図１０から図１２に示す特性の発光装置の回路におけるツェナーダイオードによる損失割合を算出した結果を図１３に示す。図１３は、図１０に示す特性の発光装置の回路において、順方向電流とツェナーダイオードの電力損失比率との関係を示す。

図１３及び図９に示すように、図１０に示す特性の発光装置において、図３に示す特性の発光装置と比べると、電力損失比率が軽減している。つまり、順方向電流に対するツェナーダイオードによる損失割合が軽減されている。

以上のとおり、図１０〜図１３に示す結果から、図４に示す特性の発光装置１と図１０に示す特性の発光装置において同じように調色する場合、両者の第１発光素子部と第２発光素子部との光量比率を同じにする必要がある。すなわち、両者における電流配分比率が同じになるよう調整する必要がある。そのためには、図１０に示す特性の発光装置の投入電流量を図３に示す特性の発光装置１と比べて大きく変化させる必要がある。ただし、図１０に示す発光装置の第１スペクトルと第２スペクトルの色温度差を発光装置１よりも大きくすることにより、発光装置１と同様の範囲で色温度を調整することも可能となる。図１０に示す特性の発光装置は、図４に示す特性の発光装置１と比べて、ツェナーダイオードによる損失を軽減することができる。具体的には、図１０に示す特性の発光装置において、図４に示す特性の発光装置１と比べて、ツェナーダイオードによる電力ロスを２８％から１７％に軽減することができる。

このように、ツェナーダイオードを含む第２発光素子部２０におけるＬＥＤの個数（順方向電圧）とツェナーダイオードの降伏電圧Ｖｚとを組み合わせを変更することによって、ツェナーダイオードによる損失を変化させることができる。

第１発光素子部と第２発光素子部の各々のＩＦ−ＶＦ特性を示す線の交差する点におけるＶＦに対するツェナーダイオード（定電圧素子２３）の降伏電圧Ｖｚの割合は、３４％以上、５１％以下が好ましい。これにより、ツェナーダイオードによる損失を３０％以下に抑えるとともに、調色をすることができる。

以上説明したように、発光装置１によれば、第１ＬＥＤ１１を含む第１発光素子部１０と直列接続された第２ＬＥＤ２１及び定電圧素子２３を含む第２発光素子部２０とが並列接続されており、かつ、第１発光素子部１０及び第２発光素子部２０の各々のＩＦ−ＶＦ特性を示す線が交差している。

この構成により、発光装置１への投入電流量を変化させることによって、第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とに流れる電流比率を変化させることができる。これにより、第１発光素子部１０（第１ＬＥＤ１１）と第２発光素子部２０（第２ＬＥＤ２１）の光出力比率が変化し、調色される。このように、発光装置１によれば、発光装置１に１つの電源回路（電源系統）を接続し、電源回路から発光装置１に供給する電流を変えるだけで、発光装置１の分光分布を変更して所望の調色を行うことができる。

また、従来、色温度（光色）が異なる２つの発光装置（又は２つの発光素子群）の各々を独立して駆動させている。この場合、各々に独立駆動可能な２つの電源回路（電源系統）が必要となる。各々の電源回路の特性ばらつきによって投入電流が異るため、色ばらつきが発生するという問題がある。

これに対して、発光装置１において、１つの電源回路で色温度が異なる２つの発光素子部の各々に流す電流を変えることができるので、そのような色ばらつきの問題は生じない。

また、発光装置１において、１つの発光装置に色温度が異なる２つの発光素子部が設けられているので、１つの発光装置で調色を行うことができる。これにより、色温度が異なる２つの発光装置を用いる場合と比べて、発光装置を照明用光源や照明装置等の装置に組み込んだときに装置の大型化を抑制できる。

また、発光装置が線状光源の場合、色温度が異なる２つの発光装置を並べて照明用光源や照明装置等の装置に組み込むと、色分離が顕著になることがある。

これに対して、発光装置１において、１つの発光装置に色温度が異なる２つの発光素子部が近接して設けられているので、色分離を抑制できる。

また、１つの発光装置に色温度の異なる２つの線状光源が設けられた調色可能な発光装置において、従来、１つの発光装置に４つ以上の電極端子（給電部）が必要となる。このため、複数の発光装置を長手方向に並べて互いに電気的接続を行う場合、隣り合う発光装置同士を連結するだけで完全に独立したリード線を複数本必要としたり、あるいは、発光装置の数だけ電源回路を必要としたりするので、広い配置スペースが必要になる。

これに対して、発光装置１において、１つの発光装置１に２つの電極端子（給電部）５０を設ければ十分であり、複数の発光装置１を連結する場合であっても、少ない本数のリード線で連結することがでる。また、１つの電源回路のみで構成できるので、配置スペースを狭くできる。後述する、発光装置１を用いた照明用光源や照明装置を小型化することができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施形態に係る他の発光装置の構成について、図１４、図１５及び図１６を参照して説明する。図１４及び図１５は、本発明の実施形態に係る発光装置２の平面図である。図１４は封止部材形成後及び電極端子設置後の状態を示し、図１５は封止部材形成前及び電極端子設置前の状態を示す。また、図１６は、発光装置２の回路図である。

発光装置２が発光装置１と異なる点は、一列（１本）の第１発光素子部と２列（２本）の第２発光素子部とを一組とする４組の並列接続体を有している点である。具体的には、発光装置１は、第１発光素子部１０及び第２発光素子部２０は各々１列（１本）ずつ、合計２列（２本）の発光素子部を有している。一方、発光装置２は、基本構成となる並列接続体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの各々において、一列（１本）の第１発光素子部１０と２列（２本）の第２発光素子部２０、合計３列（３本）の発光素子部を有している。すなわち、並列接続体２６ａ（２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ）は、一列（１本）の第１発光素子部１０ａ（１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）と２列（２本）の第２発光素子部２０ａ（２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）とで構成されている。並列接続体２６は、第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とを有する発光装置に相当する。以下、並列接続体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄをそれぞれ区別しない場合は、並列接続体２６とする。また、第１発光素子部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄをそれぞれ区別しない場合は第１発光素子部１０とし、第２発光素子部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄをそれぞれ区別しない場合は第２発光素子部２０とする。

第１発光素子部１０は、複数の第１ＬＥＤ１１を含み、第１発光スペクトルを発する。第２発光素子部２０は複数の第２ＬＥＤ２１と第２ＬＥＤ２１に直列接続された定電圧素子２３とで構成され、第１発光スペクトルとは異なる第２スペクトルを発する。また、２つの第２発光素子部２０は、第１発光素子部１０を挟むように配置されている。

なお、発光装置２は、保護素子８０と、発光装置１と同様に、基板３０と、基板３０に形成された配線４０と、配線４０と電気的に接続された電極端子５０と、ワイヤ６０とを更に有する。発光装置２は、基板３０上にＬＥＤチップを直接実装したＣＯＢ構造のＬＥＤモジュールである。

また、２つの第２発光素子部２０の各々のＩＦ−ＶＦ特性は同じであり、かつ、１つの第１発光素子部１０と２つの第２発光素子部２０において、ＩＦ−ＶＦ特性を示す線が交差するように設定されている。

なお、発光装置２において、第１発光素子部１０、第２発光素子部２０、基板３０、配線４０、電極端子５０及びワイヤ６０は、発光装置１と同様の構成である。つまり、発光装置２における第１発光素子部１０及び第２発光素子部２０の各々のＩＦ−ＶＦ特性は、図４に示す特性と同じである。

保護素子８０は、第１ＬＥＤ１１及び第２ＬＥＤ２１を静電保護するための静電保護素子であって、基板３０上に１つ又は複数個実装される。一般的にＬＥＤの逆耐圧は低いので、基板３０上に生じる逆方向極性の静電気によってＬＥＤが破壊されることがある。保護素子８０は、これを防止するために、第１ＬＥＤ１１及び第２ＬＥＤ２１と、これらの極性に対して逆極性となるように並列接続される。保護素子８０としては、例えばツェナーダイオード等が用いらる。発光装置２において、基板３０上に１つのツェナーダイオードを設けている。

図１６に示すように、発光装置２の各々の並列接続体２６において、１つの第１発光素子部と２つの第２発光素子部２０とが並列接続されている。各々の第１発光素子部１０において、１２個の第１ＬＥＤ１１（ＶＦ＝約３Ｖ）が直列接続されている。各々の第２発光素子部２０において、６個の第２ＬＥＤ２１（ＶＦ＝約３Ｖ）と１個の定電圧素子２３（降伏電圧Ｖｚが１８．５Ｖのツェナーダイオード）とが直列接続されている。

さらに、並列接続体２６は、２並列２直列接続されている。具体定には、並列接続された並列接続体２６ａと並列接続体２６ｂと、並列接続された並列接続体２６ｃと並列接続体２６ｄとが直列接続されている。なお、並列接続体２６を全て直列接続したり、全て並列接続することもできる。つまり、第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とを並列接続した並列接続体２６を更に、直列接続あるいは並列接続することができる。これにより、発光装置２の駆動電圧、駆動電流を電源回路７０の仕様に合わせることができる。

更に、発光装置２において、図１４に示すように第１発光素子部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは第１封止部材１２により直線状に一括封止されている。２つの第２発光素子部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは第２封止部材２２により直線状にそれぞれ一括封止さている。すなわち、一の並列接続体の第２発光素子部と他の並列接続体の第２発光素子部と第２封止部材２２により直線状に一括封止することができる。これにより、複数の並列接続体を連ねた線状光源を実現できる。

また、保護素子８０であるツェナーダイオードが、２並列２直列接続された並列接続体２６と並列接続されている。

なお、発光装置２は、発光装置１と同様に、例えば定電流源を有する電源回路７０に接続される。これにより、発光装置２には所定の直流（定電流）が供給される。

以上、発光装置２によれば、発光装置１と同様の効果が得られる。

つまり、発光装置２への投入電流量を変えることによって、１つの第１発光素子部１０と２つの第２発光素子部２０とに流れる電流比率を変えることができる。したがって、発光装置２に１つの電源回路７０を接続するだけで、電源回路７０から供給される電流を変えると、発光装置２の分光分布が変わる。すなわち、単一電源により所望の調色を行うことができる。但し、発光装置２は、１つの第１発光素子部１０と２つの第２発光素子部２０とを有するので、１つの第１発光素子部１０と２つの第２発光素子部２０とに流れる電流比率は、発光装置１と異なる。

また、発光装置２でも、発光装置１と同様に、色ばらつきの防止、装置の大型化の抑制、色分離の抑制、及び、広い配置スペースの不要等の効果が得られる。

特に、発光装置が線状光源タイプの場合、調色時に色分離が発生することがある。しかし、発光装置２のように、第１の色温度である１列の第１発光素子部１０を第２の色温度である２列の第２発光素子部２０で挟んで配置することによって、調色時の色分離の発生を効果的に抑制することができる。

なお、発光装置２では、第１発光素子部１０を１列とし、第２発光素子部２０を２列としたが、これに限らない。

つまり、第１発光素子部１０と第２発光素子部５とを並列接続して構成された並列接続体２６において、第１発光素子部１０及び第２発光素子部２０の少なくとも一方を複数とすればよい。言い換えると第１発光素子部１０は複数の第１発光素子部のひとつであるか、第２発光素子部は複数の第２発光素子部の１つであるかの少なくとも一方である。例えば、第１発光素子部１０を２列とし、第２発光素子部２０を１列としてもよい。また、第１発光素子部１０と第２発光素子部２０の合計列数は、３列に限らず、４列以上の複数列としても構わない。この場合、第１発光素子部１０と第２発光素子部２０との列数を、適宜設定することができる。

第１スペクトルと第２スペクトルの混合色に与える影響において、第１発光素子部１０と第２発光素子部２０において異なる列数にすることにより、列数の多い発光素子部の発するスペクトル（色温度）が占める割合を高くすることができる。

また、第１発光素子部１０及び第２発光素子部２０の少なくとも一方を複数列に跨って配置してもよい。例えば、図１７に示す更に他の発光装置３の構成とすることもできる。なお、図１７に示される発光装置３においても、第１発光素子部（１２直列／ＺＤ無）１０と第２発光素子部（６直列／ＺＤ有）２０とは並列接続されている。第１発光素子部１０は１２個の第１ＬＥＤ１１が直列接続されている。第２発光素子部２０は６個の第２ＬＥＤ２１と定電圧素子２３とを直列接続して構成されている。

更に第１発光素子部１０において、１２個の第１ＬＥＤ１１は、４列に分けてそれぞれが直線状に配置されている。第２発光素子部２０において、６個の第２ＬＥＤ２１と定電圧素子２３とは２列に分けてそれぞれが直線状に配置されている。

つまり、発光装置３は、第１発光素子部１０において、複数の第１ＬＥＤ１１は複数列に分けて直線状に配列されているか、第２発光素子部において、複数の第２ＬＥＤ２１と定電圧素子２３とは複数列に分けて直線状に配列されているかの少なくとも一方である。

ここまでの説明で、発光装置１から発光装置３において、ＣＯＢ構造の発光装置を示した。もう１つ別の発光装置として、図１８に示すように、ＳＭＤ構造の発光装置４であってもよい。発光装置４は、基板３０と、基板３０上に設けられた第１発光素子部１０及び第２発光素子部２０と、基板３０に形成された配線４０と、配線４０と電気的に接続された電極端子５０とを有する。

第１発光素子部１０は、直列接続された複数の第１ＬＥＤ１１を有し、第１スペクトルで発光する。第２発光素子部２０は、直列接続された第２ＬＥＤ２１及び定電圧素子２３を有し、第１スペクトルとは異なる第２発光スペクトルで発光する。

第１発光素子部１０と第２発光素子部２０の各々のスペクトルおいて、色温度（発光色）が異なっている。例えば、第２発光素子部２０における色温度は第１発光素子部１０における色温度よりも高くなるように設定されている。

発光装置４において、第１ＬＥＤ１１及び第２ＬＥＤ２１は、ＳＭＤ型のＬＥＤ素子であり、非透光性樹脂（白樹脂等）によって成型された容器であるパッケージ（キャビティ）２４と、パッケージ２４の凹部底面に実装されたＬＥＤチップ２５とを有する。そして、第１ＬＥＤ１１では、ＬＥＤチップ２５を封止するように、第１封止部材１２がパッケージ２４の凹部に充填されている。また、第２ＬＥＤ２１において、ＬＥＤチップ２５を封止するように、第２封止部材２２がパッケージ２４の凹部に充填されている。ＬＥＤチップ２５は、例えば、発光装置１と同様に青色ＬＥＤチップを用いることができる。

また、発光装置４においても、第１発光素子部１０と第２発光素子部２０とは、並列接続されており、かつ、各々のＩＦ−ＶＦ特性を示す線が交差するように設定されている。これにより、発光装置４に１つの電源回路を接続し、電源回路から供給される順方向電流を変えるだけで発光装置４の分光分布を変えることができる。すなわち、単一電源で所望する調色を行うことができる。

（照明用光源）
次に、本発明の実施形態に係る照明用光源について説明する。

まず、図１９を参照して、照明用光源の例である直管形ＬＥＤランプ１００を説明する。図１９は、直管形ＬＥＤランプ１００の外観斜視図である。直管形ＬＥＤランプ１００は、発光装置１を直管形ＬＥＤランプに適用した例である。

直管形ＬＥＤランプ１００は、既存の直管形蛍光灯の代替品となるランプである。直管形ＬＥＤランプ１００は、ガラス製又は樹脂製の長尺筒状の筐体１１０と、筐体１１０内に配置された複数の発光装置１と、筐体１１０の両端に設けられた一対の口金１２０及び１３０とを有する。

複数の発光装置１同士は、例えば、コネクタ線１４０によって電気的に接続されている。また、口金１２０及び１３０において、ＪＩＳ規格で給電方法が定められている所定の口金を用いることができ、例えば、ＧＸ１６ｔ−５又はＧ１３口金を用いることができる。

なお、図示しないが、筐体１１０は、発光装置１を発光させるための点灯回路や、発光装置１を載置するためのヒートシンク（金属基台）等を有していてもよい。

このように、発光装置１は、直管形ＬＥＤランプの光源として用いることができる。これにより、調色可能な直管形ＬＥＤランプを実現することができる。なお、直管形ＬＥＤランプ１００において、発光装置１を用いたが、発光装置２から発光装置４を用いてもよい。

また、直管形ＬＥＤランプ１００において、第１発光素子部１０及び第２発光素子部２０における２光色の色度を所望に設定することによって、投入電流を絞った際に常夜灯として使うこともできる。

また、直管形ＬＥＤランプ１００は、図２０に示すように、照明装置２００として用いることができる。図２０は、直管形ＬＥＤランプ１００を用いた本発明の実施形態に係る照明装置２００の斜視図である。

照明装置２００は、直管形ＬＥＤランプ１００を有する照明装置であって、例えば、図１９に示す直管形ＬＥＤランプ１００と照明器具２１０とを有する。

照明器具２１０は、器具本体２１１と、器具本体２１１に取り付けられた一対のソケット２１２とを有する。一対のソケット２１２は、直管形ＬＥＤランプ１００と電気的に接続されるとともに、直管形ＬＥＤランプ１００を保持する。例えばアルミ鋼板をプレス加工等することによって器具本体２１１を成形することができる。また、器具本体２１１の内面は、直管形ＬＥＤランプ１００から発せられた光を所定方向（例えば、下方）に反射させる反射面となっている。

照明器具２１０は、例えば天井等に固定具を介して装着される。なお、照明器具２１０には、直管形ＬＥＤランプ１００の点灯を制御するための電源回路等が内蔵されている。また、直管形ＬＥＤランプ１００を覆うように透光性のカバー部材が設けられていてもよい。

次に、図２１を参照して、照明用光源の他の例である電球形ＬＥＤランプ３００を説明する。図２１は、本発明の実施形態に係る電球形ＬＥＤランプ３００の外観斜視図である。電球形ＬＥＤランプ３００は、発光装置１を電球形ＬＥＤランプに適用した例である。

電球形ＬＥＤランプ３００は、既存の電球形蛍光灯又は白熱電球の代替品となるＬＥＤ電球である。電球形ＬＥＤランプ３００は、発光装置１と、発光装置１を覆う透光性のグローブ３１０と、電力を受電する口金３２０と、発光装置１を支持する金属製の支柱３３０と、発光装置１に直流電力を供給する電源回路３４０と、電源回路３４０を覆う外郭部材である樹脂製のケース３５０と、電源回路３４０と発光装置１とを電気的に接続する一対のリード線３６０とを有する。グローブ３１０及びケース３５０は所謂、筐体である。口金３２０は筐体であるケース３５０に取り付けられている。

このように、発光装置１は、電球形ＬＥＤランプ（ＬＥＤ電球）の光源として用いることができる。これにより、調色可能な電球形ＬＥＤランプを実現することができる。なお、電球形ＬＥＤランプ３００において、発光装置１を用いたが、発光装置２から発光装置４を用いてもよい。

また、電球形ＬＥＤランプ３００において、第１発光素子部１０及び第２発光素子部２０における２光色の色度を所望に設定することによって、光色差による光束差を抑制することができる。

また、電球形ＬＥＤランプ３００は、図２２に示すように、照明装置４００として用いることができる。図２２は、電球形ＬＥＤランプを用いた本発明の実施の形態に係る照明装置４００の斜視図である。

照明装置４００は、電球形ＬＥＤランプ３００と、電球形ＬＥＤランプ３００を取り付ける点灯器具（照明器具）４１０とを有する。この場合、点灯器具４１０は、例えば、天井に取り付けられる器具本体４１１と、電球形ＬＥＤランプ３００を覆うランプカバー４１２とを有する。

器具本体４１１は、電球形ＬＥＤランプ３００に給電を行うためのソケット４１１ａを有する。ソケット４１１ａに、電球形ＬＥＤランプ３００の口金３２０が装着される。なお、ランプカバー４１２の開口部に透光性プレートを設けてもよい。

（他の照明装置）
次に、本発明の実施形態に係る他の照明装置について説明する。

まず、本発明の実施形態に係る他の照明装置の第１例〜第３例について、図２３〜図２５を参照して説明する。図２３〜図２５は、本発明の実施形態に係る他の照明装置５００Ａ〜５００Ｃを示す図である。

照明装置５００Ａ〜５００Ｃは、いずれもベースライト型の照明装置であって、発光装置１と、照明器具５１０と、照明器具５１０に発光装置１を取り付けるための取り付け部材５２０とを有する。発光装置１は、取り付け部材５２０を介して照明器具５１０に付けされている。発光装置１の取り付け部材５２０への取り付けは、ねじ又は接着剤等の固定手段を用いることができる。

照明器具５１０は、発光装置１の点灯を制御するための電源回路等を内蔵している。また、照明器具５１０は、取り付け部材５２０の貫通孔に対応するように設けられたねじ穴を有する。すなわち、取り付け部材５２０の貫通孔の位置と照明器具５１０のねじ穴の位置とは一致する。照明器具５１０は、例えばアルミ鋼板をプレス加工等することによって成形することができ、例えば天井等に直付けされる。

取り付け部材５２０は、長尺状の板であり、例えば、長尺状のアルミニウム等で構成される金属板を用いることができる。取り付け部材５２０は複数の貫通孔を有している。取り付け部材５２０と照明器具５１０とを固定する場合、取り付け部材５２０の貫通孔と照明器具５１０のねじ穴とを一致させて貫通孔にねじ５３０を通して、貫通孔及びねじ孔とを螺合させる。

なお、図２３に示す照明装置５００Ａは、凸型の照明器具５１０と、その２つの傾斜面の各々に取り付けられた３つの発光装置１を有する。

また、図２４に示す照明装置５００Ｂは、平面視長方形の照明器具５１０と、その表面に取り付けられた６つの発光装置１を有する。

また、図２５に示す照明装置５００Ｃは、平面視正方形のスクウェア型の照明器具５１０と、それに取り付けられた４つの発光装置１を有する。

なお、照明装置５００Ａ〜５００Ｃにおいて照明器具に取り付けられる発光装置１の数は、特に限定されるものではない。また、図示しないが、照明装置５００Ａ〜５００Ｃにおいて、発光装置１を覆うように透明カバーが設けられていてもよい。また、１つの発光装置１に対して１つの取り付け部材５２０を用いたが、これに限らない。また、照明装置５００Ａ〜５００Ｃでは、発光装置１を用いたが、発光装置２から発光装置４を用いることもできる。

（その他）
以上、本発明に係る発光装置、照明用光源及び照明装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。

また、上記の各実施の形態において、発光装置１〜４を照明用光源及び照明装置に用いる例について説明したが、これに限定されない。その他にも、各々の発光装置１〜４は、誘導灯又は看板装置等の光源としても用いることができる。

また、上記の各実施の形態において、発光装置を照明用光源に適用する例として、直管形ＬＥＤランプ１００及び電球形ＬＥＤランプ３００を例示したが、丸管形ランプにも適用可能である。

また、発光装置１（ＬＥＤモジュール）において、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体との組み合わせとしたが、これに限らない。例えば、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂を用いて、これと青色ＬＥＤと組み合わせてもよい。あるいは、青色ＬＥＤチップよりも短波長である紫外光を放出する紫外ＬＥＤチップと主に紫外光により励起されて青色光、赤色光及び緑色光を放出する青色蛍光体粒子、緑色蛍光体粒子及び赤色蛍光体粒子とを組み合わせてもよい。

また、発光装置１〜４において、第１封止部材１２及び第２封止部材２２には、波長変換材として蛍光体を含有させたが、蛍光体は含有させなくても構わない。この場合、第１ＬＥＤ１１の色温度と第２ＬＥＤ２１の色温度とを異なるようにすればよい。

また、発光装置１〜４において、第１発光素子部１０と第２発光素子部２０の２つの発光素子部の例を示したが、第１発光素子部１０及び第２発光素子部２０の各々発するスペクトルのいずれの色温度とも異なる色温度（第３スペクトル）を有する第３発光素子部等を設けてもよい。

また、発光装置１〜４において、複数の第１ＬＥＤ１１及び複数の第２ＬＥＤ２１を、各直列接続させたが、一部の第１ＬＥＤ１１又は第２ＬＥＤ２１を並列接続させてもよい。各々のＩＦ−ＩＶ特性を示す線の形状を変えることができる。

また、複数の第１ＬＥＤ１１及び複数の第２ＬＥＤ２１に青色ＬＥＤを用いたが、他の色、例えば、緑色や赤色のＬＥＤを用いてもよい。更に、第１発光素子部１０および第２発光素子部２０のそれぞれにおいて、発光色の異なるＬＥＤを混在することもできる。

また、複数の第１ＬＥＤ１１及び複数の第２ＬＥＤ２１を、各々直線状に配列させたが、曲線状に配置してもよい。例えば、同心円状に配置してもよい。円形状の発光領域を実現することができる。

また、発光装置１〜４に用いる半導体発光素子としてＬＥＤを例示したが、半導体レーザ等の半導体発光素子、又は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）や無機ＥＬ等のＥＬ素子、その他の固体発光素子を用いてもよい。

なお、その他、各実施形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１、２、３、４ 発光装置
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ 第１発光素子部
１１ 第１ＬＥＤ（第１発光ダイオード）
１２ 第１封止部材
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ 第２発光素子部
２１ 第２ＬＥＤ（第２発光ダイオード）
２２ 第２封止部材
２３ 定電圧素子
１００ 直管形ＬＥＤランプ（照明用光源）
１１０ 筐体
１２０、１３０、３２０ 口金
２００、４００、５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ 照明装置

Claims (19)

1. 第１発光ダイオードを含み、第１スペクトルを発することのできる第１発光素子部と、
   第２発光ダイオードと前記第２発光ダイオードに直列接続された定電圧素子とを含み、前記第１発光スペクトルとは異なる第２スペクトルを発することができるとともに前記第１発光素子部と並列接続された第２発光素子部とを備え、
   前記第１発光素子部と前記第２発光素子部の各々の順方向電流−順方向電圧特性を示す線が一点のみで交差する発光装置。
2. 第１発光ダイオードを含み、第１スペクトルを発することのできる第１発光素子部と、
   第２発光ダイオードと前記第２発光ダイオードに直列接続された定電圧素子とを含み、前記第１発光スペクトルとは異なる第２スペクトルを発することができるとともに前記第１発光素子部と並列接続された第２発光素子部とを備え、
   前記第１発光素子部と前記第２発光素子部の各々の順方向電流−順方向電圧特性を示す線が交差し、
   前記第１発光素子部及び前記第２発光素子部が発する光は、白色光である
   発光装置。
3. 調色制御される発光装置であって、
   第１発光ダイオードを含み、第１スペクトルを発することのできる第１発光素子部と、
   第２発光ダイオードと前記第２発光ダイオードに直列接続された定電圧素子とを含み、前記第１発光スペクトルとは異なる第２スペクトルを発することができるとともに前記第１発光素子部と並列接続された第２発光素子部とを備え、
   前記第１発光素子部と前記第２発光素子部の各々の順方向電流−順方向電圧特性を示す線が交差する発光装置。
4. 前記第１スペクトルの色温度は前記第２スペクトルの色温度と異なっている
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
5. 前記第２スペクトルの前記色温度は、前記第１スペクトルの前記色温度よりも高い
   請求項４に記載の発光装置。
6. 前記第１スペクトルの色温度は２０００Ｋ以上、３０００Ｋ以下であり、
   前記第２スペクトルの色温度は５５００Ｋ以上、１４０００Ｋ以下である
   請求項５に記載の発光装置。
7. 前記第１発光ダイオードの発する光の色温度は、前記第２発光ダイオードの発する光の色温度と異なっている
   請求項４〜６のいずれか１項に記載の発光装置。
8. 前記定電圧素子は、逆バイアスが印加されるように接続されたツェナーダイオードである
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光装置。
9. 前記第１発光素子部と前記第２発光素子部の各々の順方向電流−順方向電圧特性を示す線の交差する点における順方向電圧に対する前記ツェナーダイオードの降伏電圧の割合は、３４％以上、５１％以下である
   請求項８に記載の発光装置。
10. 前記発光装置は、前記第１発光素子部及び前記第２発光素子部の少なくとも一方を複数含む
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の発光装置。
11. 前記第１発光素子部は、前記第１発光ダイオードを複数含み、
    前記第２発光素子部は、前記第２発光ダイオードを複数含む
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発光装置。
12. 前記複数の第１発光ダイオードは、直列接続されており、
    前記複数の第２発光ダイオードと前記定電圧素子とは、直列接続されている
    請求項１１に記載の発光装置。
13. 前記複数の第１発光ダイオードは、直線状に配列されており、
    前記複数の第２発光ダイオードと前記定電圧素子とは、直線状に配列されている
    請求項１１又は１２に記載の発光装置。
14. 前記第１発光素子部において、前記複数の第１発光ダイオードは複数列に分けて直線状に配列されているか、
    前記第２発光素子部において、前記複数の第２発光ダイオードと前記定電圧素子とは複数列に分けて直線状に配列されているかの少なくとも一方である
    請求項１１又は１２に記載の発光装置。
15. 前記複数の第１発光ダイオードと前記複数の第２発光ダイオードは各々、複数のベアチップであり、
    前記複数の第１発光ダイオードと前記複数の第２発光ダイオードは各々、波長変換材を含む封止部材によって各列毎に一括封止されている
    請求項１３又は１４に記載の発光装置。
16. 前記封止部材は、直線状に形成されている
    請求項１５に記載の発光装置。
17. 筐体と、
    前記筐体内に収められた請求項１〜１６のいずれか１項に記載の発光装置と、
    前記筐体に取り付けられた口金と
    を備える
    照明用光源。
18. 請求項１〜１６のいずれか１項に記載の発光装置と、
    照明器具と、
    前記照明器具に前記発光装置を取り付ける取付け部材と
    を備える
    照明装置。
19. 請求項１〜１６のいずれか１項に記載の発光装置と、
    定電流源を有する電源回路とを備え、
    前記発光装置は、１つの前記電源回路に接続されている
    照明装置。

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