JP2005123557A - 発光装置および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子を覆う樹脂の形状が一定に形成される発光装置および照明装置を提供する。
【解決手段】発光装置１は、絶縁基板６およびこの絶縁基板６上に形成されるとともに周囲より段状に突出した突出部９を有してなる導電パターン８Ｂを有する回路基板２と、突出部９の突出面９Ａに設けられた半導体発光素子３と、突出部９の突出面９Ａに半導体発光素子３を覆って形成された樹脂からなる被覆体４と、半導体発光素子３を包囲するように回路基板２上に配設され、半導体発光素子３からの放射光を所定の方向に反射させる反射面５Ｂを有するとともに前面５Ａが平坦に形成されている樹脂からなる光制御体５を具備している。
【選択図】図１

Description

本発明は、回路基板に半導体発光素子を実装している発光装置および照明装置に関する。

従来、ＬＥＤを用いた照明器具は、例えば砲弾型プラスチックのレンズおよびリードフレームで構成されたＬＥＤを回路基板に複数個実装している。しかし、当該レンズおよびリードフレームの占有スペースが大きく、また、ＬＥＤの放熱の問題があるので、回路基板に実装されるＬＥＤの数量が制限されていた。この結果、例えば蛍光ランプと同様な照度（明るさ）が得られないという問題があった。そこで、近年、回路基板に直接的に発光素子を面実装した発光装置が用いられている。

そして、個々の発光素子から放射される光が所定の方向となるように、発光素子を覆うレンズ（被覆体）の形状を一定に形成するようにしている。例えば、配線基板の表面に金属膜にて第１および第２の電極パターンを形成するものであって、第１の電極パターンを円形にして、その中心部分に電極なしの抜き孔部を設け、この抜き孔部内にＬＥＤチップ（発光素子）を搭載する第２の電極パターンを配設した構成の発光装置が提供されている（特許文献１参照。）。すなわち、円形の第１の電極パターンは、第２の電極パターンの周囲の全体を完全に囲うとともに、第１の電極パターンの外周円の縁は、円の途中に分断箇所のない完全に閉じるように連続した円になっている。そして、透明合成樹脂によるレンズを形成するに際して、第１の電極パターンに対して液体の透明合成樹脂の適宜量を滴下したとき、液体の透明合成樹脂は、円形の第１の電極パターンの上面を伝わって半径方向外向きに広がった後、第１の電極パターンの外周円の縁に至り、その表面張力で第１の電極パターンの上面に外周円の縁の全てからはみ出すことがない状態で略半球状に盛り上がるものである。

また、発光素子の周りに、シリコン樹脂からなる流れ防止手段をリング状に形成し、流れ防止手段で囲まれた領域にシリコン樹脂を塗布して硬化させ、半球形状のレンズを形成しているものがある（例えば、特許文献２参照。）。すなわち、流れ防止手段で囲まれた領域を同一の大きさとすることにより、個々のレンズの形状を一定に形成可能というものである。

また、プリント基板に実装された発光素子に対して、マスクに形成された孔を介してエポキシ樹脂を被覆し、マスクを外した後、エポキシ樹脂を硬化させてレンズを形成するものがある（例えば、特許文献３参照。）。すなわち、マスクに形成された孔により、レンズの外周形状が規定されるので、当該孔の大きさを同一にすることにより、個々のレンズの形状を一定にすることができるというものである。
特開２００３−２５８３１３号公報（第４頁、第２図） 特開２００１−５７４４６号公報（第５頁、第３図） 特開２００１−１５８１６号公報（第２〜３頁、第４図）

特許文献１は、ＬＥＤチップ（発光素子）を搭載する第２の電極パターンの表面積が大きくないので、ＬＥＤチップからの熱が第２の電極パターンに伝熱して放熱されにくく、この結果、配線基板にＬＥＤチップを多数実装できないという欠点を有する。また、レンズは、第１および第２の電極パターンと配線基板のそれぞれの表面に跨って形成されるので、第１および第２の電極パターンのそれぞれの表面と配線基板の表面との段差により、滴下された透明合成樹脂によって形成されるレンズが一定の略半球状に形成されないおそれがある。

また、特許文献２は、特許文献１と同様、流れ防止手段が基板、第１の電極および第２の電極のそれぞれの表面に跨って形成されるので、基板の表面と第１の電極または第２の電極との段差により、レンズの形状が一定に形成されないおそれがある。

また、特許文献３は、マスクが外されてエポキシ樹脂が完全に硬化する前に、プリント基板の表面と接触しているレンズの外周縁がだれるおそれがあり、この結果、レンズの形状が一定に形成されないおそれがある。

本発明は、発光素子を覆う樹脂の形状が一定に形成される発光装置および照明装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発光装置の発明は、絶縁基板およびこの絶縁基板上に形成されるとともに周囲より段状に突出した突出部を有してなる導電パターンを有する回路基板と；突出部の突出面に設けられた半導体発光素子と；を具備していることを特徴とする。

本発明および以下の各発明において、特に言及しない限り、各構成は以下による。

導電パターンは、導電性基板の表面に形成された絶縁膜などの絶縁体に形成してもよい。

突出部の形状は、円柱状、六角柱状や八角柱状等の多角柱状など、特に限定されない。

本発明によれば、半導体発光素子を覆って、半導体発光素子が設けられている突出部の突出面の同一面に被覆体を形成可能であり、当該突出面が同一であることにより、被覆体の形状が一定に形成可能である。

請求項２に記載の発光装置の発明は、絶縁基板およびこの絶縁基板上に形成されるとともに周囲より段状に突出した突出部を有してなる導電パターンを有する回路基板と；突出部の突出面に設けられた半導体発光素子と；突出部の突出面に半導体発光素子を覆って形成された樹脂からなる被覆体と；を具備していることを特徴とする。

本発明によれば、半導体発光素子が設けられている突出部の突出面の同一面で半導体発光素子を覆う被覆体が形成されるので、被覆体の形状が一定に形成可能である。

請求項３に記載の発光装置の発明は、絶縁基板およびこの絶縁基板上に形成されるとともに周囲より段状に突出した突出部を有してなる導電パターンを有する回路基板と；突出部の突出面に設けられた半導体発光素子と；突出部の突出面に半導体発光素子を覆うことのできる所定量および所定の粘度を有する樹脂が滴下され、この樹脂が自身の表面張力により略半球状に盛り上がって硬化することにより形成された被覆体と；を具備していることを特徴とする。

被覆体は、突出部の突出面に滴下された樹脂により形成されるものであるが、樹脂が、若干、突出部の側面に垂れることを許容する。

突出部の形状は、被覆体から周囲に略均一な光が出射されるようにするために、突出面が円形である円柱状であることが好ましい。

本発明によれば、所定の粘度を有する樹脂を突出部の突出面に所定量滴下すると、樹脂は突出面を伝わって突出面の縁まで広がり、その表面張力で突出面の領域に、縁から外方にはみ出すことなく、略半球状に盛り上がって被覆体を形成する。すなわち、所定量の樹脂が突出面の同一面上で略半球状に盛り上がるので、被覆体の形状が一定に形成される。

請求項４に記載の発光装置の発明は、請求項３記載の発光装置において、突出部の突出面は、直径０．５〜１．５ｍｍの円状に形成され、突出面に滴下される樹脂は、滴下量０．０３〜０．３ｍｍ^３および粘度１〜１０００Ｐａ・Ｓであることを特徴とする。

本発明によれば、突出部の突出面、滴下される樹脂量および樹脂の粘度が上記範囲に設定されることにより、突出部の突出面に略半球状の被覆体が形成されるようになる。

請求項５に記載の発光装置の発明は、表面に閉路状の溝を有する導電パターンおよびこの導電パターンを配設する絶縁基板を有してなる回路基板と；溝に囲まれた導電パターンの表面に設けられた半導体発光素子と；溝に囲まれた導電パターンの表面に半導体発光素子を覆って形成された樹脂からなる被覆体と；を具備していることを特徴とする。

溝の閉路状の形状は、特に限定されるものではないが、被覆体から周囲に略均一な光が出射されるようにするために、円状またはリング状であることが好ましい。また、溝は、その断面形状が凹状、半円状など、その形状は問わない。

所定の粘度を有する樹脂を溝に囲まれた導電パターンの表面に所定量滴下すると、樹脂は導電パターンの表面を伝わって溝の内周縁まで広がり、その表面張力で溝に囲まれた導電パターンの表面に、溝の内周縁から溝の内面に垂れることなく、略半球状に盛り上がって被覆体を形成する。

本発明によれば、所定量の樹脂が半導体発光素子を覆って溝に囲まれた導電パターンの表面の同一面において盛り上がるので、被覆体の形状が一定に形成される。

請求項６に記載の発光装置の発明は、絶縁基板およびこの絶縁基板上に形成された導電パターンを有する回路基板と；導電パターンの表面に設けられた半導体発光素子と；半導体発光素子が設けられた導電パターンの表面に半導体発光素子を囲むように形成された絶縁体と；絶縁体に囲まれた導電パターンの表面に半導体発光素子を覆って形成された樹脂からなる被覆体と；を具備していることを特徴とする。

絶縁体の囲んでいる形状は、特に限定されるものではないが、被覆体から周囲に略均一な光が出射されるようにするために、円形またはリング状であることが好ましい。

所定の粘度を有する樹脂を絶縁体に囲まれた導電パターンの表面に所定量滴下すると、樹脂は導電パターンの表面を伝わって絶縁体の縁まで広がり、その表面張力で絶縁体に囲まれた導電パターンの表面に、絶縁体の表面に溢れることなく、略半球状に盛り上がって被覆体を形成する。

本発明によれば、所定量の樹脂が半導体発光素子を覆って絶縁体に囲まれた導電パターンの表面の同一面において盛り上がるので、被覆体の形状が一定に形成される。

請求項７に記載の発光装置の発明は、請求項１ないし６いずれか一記載の発光装置において、さらに、半導体発光素子を包囲するように回路基板上に配設され、半導体発光素子からの放射光を所定の方向に反射させる反射面を有するとともに前面が平坦に形成されている樹脂からなる光制御体を具備していることを特徴とする。

本発明によれば、被覆体の形状が一定に形成されるので、半導体発光素子からの放射光を所定の方向に反射させる光制御体の反射面が形成されやすいとともに、前面が平坦に形成されることにより、前面を覆うカバーなどが不要となって意匠性が向上される。

請求項８に記載の照明装置の発明は、請求項１ないし７いずれか一記載の発光装置と；発光装置を配設している照明装置本体と；半導体発光素子を発光させる電源装置と；を具備していることを特徴とする。

電源装置は、半導体発光素子を発光させるＡＣ−ＤＣ変換装置や電圧調整装置などにより構成され、照明装置本体内に設けてもよく、照明装置本体と別置であってもよい。

本発明によれば、個々の半導体発光素子からの放射光の出射方向が一定化され、または、所定の方向に制御しやすい照明装置が提供される。

請求項１の発明によれば、被覆体によって突出部の突出面に半導体発光素子を覆う際に、被覆体を一定の形状に形成することのできる発光装置を提供することができる。

請求項２の発明によれば、突出部の突出面に半導体発光素子を覆う被覆体を形成することにより、被覆体の形状を一定に形成できるので、個々の半導体発光素子からの光を所定の方向に放射することができるとともに、半導体発光素子および被覆体からの熱を突出部の導電パターンを介して放熱させることができる。

請求項３の発明によれば、所定量の樹脂が突出部の突出面で略半球状に盛り上がって、被覆体の形状が一定に形成されるので、個々の半導体発光素子からの光を所定の方向に放射することができるとともに、半導体発光素子および被覆体からの熱を突出部の導電パターンを介して放熱させることができる。

請求項４の発明によれば、直径０．５〜１．５ｍｍの円状に形成された突出部の突出面に、滴下量０．０３〜０．３ｍｍ^３および粘度１〜１０００Ｐａ・Ｓの樹脂を滴下することにより、突出面に略半球状の被覆体が形成されるので、個々の半導体発光素子からの光を略均一に所定の方向に放射することができる。

請求項５の発明によれば、同一面であって溝に囲まれた導電パターンの表面に半導体発光素子を覆う被覆体を形成することにより、被覆体の形状が一定に形成されるので、個々の半導体発光素子からの光を所定の方向に放射することができるとともに、半導体発光素子および被覆体からの熱を同一の導電パターンを介して放熱させることができる。

請求項６の発明によれば、同一面であって絶縁体に囲まれた導電パターンの表面に半導体発光素子を覆う被覆体を形成することにより、被覆体の形状が一定に形成されるので、個々の半導体発光素子からの光を所定の方向に放射することができるとともに、半導体発光素子および被覆体からの熱を同一の導電パターンを介して放熱させることができる。

請求項７の発明によれば、半導体発光素子を覆う被覆体の形状を一定に形成しているので、半導体発光素子からの放射光を所定の方向に反射させる光制御体の反射面を容易に形成することができ、所定の方向を照明することができる。

請求項８の発明によれば、個々の半導体発光素子からの光を所定の方向に放射することができ、また、所定の方向に配光することのできる照明装置を提供することができる。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明する。

図１〜図４は、本発明の第１の実施形態を示し、図１は発光装置の概略一部縦断面図、図２は導電パターンの突出部をエッチングにより形成する説明図、図３は導電パターンの突出部を電解メッキにより形成する説明図、図４は被覆体の形成領域を示し、（ａ）は突出部の上面における領域図、（ｂ）は突出部の側面における領域図である。

図１において、発光装置１は、回路基板２、半導体発光素子３、被覆体４および光制御体５を有して構成されている。

回路基板２は、表面が平坦な絶縁基板６と、この絶縁基板６の表面上に形成された導電パターン８の導電体７を有して構成されている。絶縁基板６は、例えばガラスエポキシ材からなり、導電体７は、例えば銅からなっている。そして、導電パターン８は、半導体発光素子３の一対の電極間に直流電圧を印加する給電路であり、一方および他方の導電パターン８Ａ，８Ｂに形成されている。この導電パターン８Ａ，８Ｂは、半導体発光素子３を介して直列接続され、それぞれの一端は、回路基板２の一端部に設けられた図示しない端子台に接続されている。そして、回路基板２上に設けられた複数の半導体発光素子３に直流電圧を供給可能に形成されている。

そして、導電体７は、導電パターン８Ａ，８Ｂを略一定の厚さで形成しているが、導電パターン８Ｂの他端において、略一定の厚さに対して所定の高さを有する突出部９が形成されている。すなわち、突出部９は、導電パターン８Ｂの周囲の表面より段状に突出し、突出面(上面)９Ａが円状となるように円柱状に形成されている。突出面９Ａの直径は、例えば０．５〜１．５ｍｍである。

図２および図３に、突出部９の形成方法の一例を示す。図２において、まず、図２（ａ）に示すように、突出部９の形成予定部の導電体７上にレジスト１１を塗布する。次に、図２（ｂ）に示すように、レジスト１１が塗布されていない導電体７の部分の厚さが略一定の所定の厚さとなるようにエッチングする。そして、図２（ｃ）に示すように、突出部９の側面側の一部分の導電体７上を除き、残余の導電体７上にレジスト１１を塗布する。そして、図２（ｄ）に示すように、突出部９の側面側の一部分の導電体７をエッチングし、図２（ｅ）に示すように、全ての導電体７上のレジスト１１を除去して突出部９および導電パターン８Ａ，８Ｂが形成される。

また、図３においては、まず、図３（ａ）に示すように、絶縁基板６上に略一定の厚さの導電体７を形成する。そして、図３（ｂ）に示すように、銅の電解メッキにより、絶縁基板６上に突出部９を形成する。

そして、図１において、半導体発光素子３は、突出部９の突出面９Ａに設けられている。そして、半導体発光素子３は、例えばＧａＮ／ＩｎＧａＮからなり、絶縁性の基板上に積層されたｐ型層およびｎ型層のそれぞれの表面に一対の電極（図示しない。）が形成されている。一対の電極は、それぞれ突出面９Ａ（導電パターン８Ｂ）およびワイヤ１０を介して導電パターン８Ａに接続されて、導電パターン８Ａ，８Ｂを介して給電されるようにしている。そして、ｐ型層とｎ型層との間のｐ−ｎ接合域を発光層として光を発光するように構成されている。半導体発光素子３が発光すると、４００〜５００ｎｍにピーク波長（４５０ｎｍ）を有する光（青色）が放射される。

被覆体４は、例えば透光性のエポキシ樹脂、シリコン樹脂またはポリカーボネート樹脂などが用いられ、半導体発光素子３を覆って突出部９の突出面９Ａに半球状に形成されている。そして、被覆体４は、図４（ａ）に示すように、突出面９Ａの領域に形成されるように、滴下される樹脂量が予め設定されている。すなわち、突出部９の突出面９Ａが０．５〜１．５ｍｍの円状に形成されているとき、突出面９Ａに滴下される樹脂は、０．０３〜０．３ｍｍ^３および粘度１〜１０００Ｐａ・Ｓ（パスカル・秒）に設定されている。これにより、図４（ｂ）に示すように、樹脂が突出部９の側面に垂れることや側面から突出することが防止されている。この結果、回路基板２に形成される個々の被覆体４の形状がほぼ一定にされ、被覆体４を介して放射される半導体発光素子３からの光の方向性にばらつきが少なくなる。

また、被覆体４は、第１および第２の蛍光体（図示しない。）が粉体状にされて混合されている。例えば、第１および第２の蛍光体は、それぞれＹ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｇｄ^３＋，Ｃｅ^３＋蛍光体（ガドリニウム、セリウム付活Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２の蛍光体）、６ＭｇＯＡｓ_２Ｏ_５：Ｍｎ^４＋蛍光体（マンガン付活６ＭｇＯＡｓ_２Ｏ_５の蛍光体）である。

半導体発光素子３は、導電パターン８Ａ，８Ｂに所定の直流電圧が供給されると、４００〜５００ｎｍにピーク波長（４５０ｎｍ）を有する光（青色）を発光する。そして、半導体発光素子３が発光した４００〜５００ｎｍの光の一部により、被覆体４内の第１および第２の蛍光体が励起される。すなわち、第１の蛍光体は、Ｇｄ^３＋，Ｃｅ^３＋が励起され、主として５００〜６００ｎｍの波長の光（黄色）を発光する。また、第２の蛍光体４は、Ｍｎ^４＋が励起され、主として６００〜７００ｎｍの波長の光（赤色）を発光する。そして、半導体発光素子３、第１および第２の蛍光体が発光したそれぞれの光は、混色されて白色光となり、被覆体４の外面から前面側に出射される。

光制御体５は、例えば透光性のエポキシ樹脂、シリコン樹脂またはポリカーボネート樹脂などが用いられ、導電パターン８Ｂの突出部９、半導体発光素子３および被覆体４などを包囲するように回路基板２上に配設され、密閉された略円錐状に形成されている。そして、被覆体４および突出部９の周囲に略箱状の空間１２が形成されているとともに、前面５Ａが平坦に形成されている。そして、曲面部５Ｂは、半導体発光素子３からの放射光を所定の方向に反射させる全反射面に形成されている。曲面部５Ｂと回路基板２の間は、空間１３に形成されている。光制御体５は、半導体発光素子３からの放射光の配光制御に加え、導電体７を保護しているので、導電体７にレジスト等を塗布しなくしている。また、前面５Ａが平坦に形成されることにより、意匠性が向上するとともに、保護板やカバーなどを設けなくてすることができる。なお、曲面部５Ｂでの反射効率を高めるために、曲面部５Ｂの空間１３側外面にアルミニウム（Ａｌ）を蒸着してもよい。

次に、本発明の第１の実施形態の作用について説明する。

半導体発光素子３を覆う被覆体４は、突出部９の突出面９Ａの領域に形成されるようにしている。すなわち、所定の粘度を有する例えばエポキシ樹脂を突出部９の突出面９Ａに少なくとも半導体発光素子３を覆うことのできる所定量滴下する。すると、エポキシ樹脂は、突出面９Ａを伝わって突出面９Ａの縁まで広がった後、図４（ｂ）に示すように、突出面９Ａにおいて自身の表面張力で略半球状に盛り上がり、突出部９の側面に垂れることがなく、突出面９Ａの縁から外方にはみ出すことがない。そして、突出部９の突出面９Ａが０．５〜１．５ｍｍの円状に形成され、突出面９Ａに滴下量０．０３〜０．３ｍｍ^３および粘度１〜１０００Ｐａ・Ｓのエポキシ樹脂が滴下されると、エポキシ樹脂は、突出面９Ａにおいて半導体発光素子３を覆って略半球状に盛り上がることが確認された。

そして、突出面９Ａにおいて盛り上がったエポキシ樹脂を例えば加熱により硬化させることにより、被覆体４が形成される。回路基板２において、個々の突出部９の突出面９Ａが同一に形成され、かつ個々の突出面９Ａに同一量（所定量）のエポキシ樹脂が滴下されることにより、回路基板２に設けられる個々の被覆体４の形状がほぼ一定に形成される。そして、被覆体４は、レンズとして機能する。したがって、被覆体４により屈曲される半導体発光素子３からの放射光の方向が一定化され、回路基板２の前面に均一な放射光が出射されるようになる。

そして、半導体発光素子３からの放射光の方向が一定にされていると、所定の方向に反射させる光制御体５の曲面部(反射面)５Ｂを形成しやすくなる。すなわち、光制御体５を設けることにより、半導体発光素子３からの放射光は、所定の方向に配光制御される。

そして、半導体発光素子３および被覆体４からの熱は、突出部９から導電パターン８Ｂの導電体７に伝熱され、さらに絶縁基板６および光制御体５を介して放熱される。

次に、本発明の第２の実施形態について述べる。

図５〜図７は、本発明の第２の実施形態を示し、図５は発光装置の概略一部縦断面図、図６は導電パターンの突出部をエッチングにより形成する説明図、図７は導電パターンの突出部を電解メッキにより形成する説明図である。なお、図１と同一部分には、同一符号を付して説明は省略する。

図５に示す発光装置１４は、図１に示す発光装置１において、導電パターン８Ａ，８Ｂの他端にそれぞれ突出部１５，１５が形成され、突出部１５，１５に跨って半導体発光素子３が設けられたものである。そして、半導体発光素子３は、導電パターン８Ａ，８Ｂから給電される。

突出部１５，１５は、突出面(上面)１５Ａ，１５Ａが半月形に形成された柱状に形成され、対をなすように対向されている。そして、突出部１５，１５の間には、耐熱性の絶縁材１６が突出面１５Ａ，１５Ａまで充填されている。

図６および図７に、突出部１５，１５の形成方法の一例を示す。図６において、まず、絶縁基板６上の空間部分１７を除く導電体７上にレジスト１１を塗布する。そして、図６（ａ）に示すように、空間部分１７の導電体７をエッチング液で除去する。その後、突出部１５，１５の形成予定部、すなわち図６（ｃ）の突出面１５Ａ，１５Ａを除き、レジスト１１を除去する。そして、図６（ｂ）に示すように、レジスト１１が除去された部分の導電体７の厚さが略一定の所定の厚さとなるようにエッチングする。そして、図６（ｃ）に示すように、突出面１５Ａ，１５Ａのレジスト１１を除去して周囲より段状に突出した突出部１５，１５が形成される。そして、空間部分１７を突出面１５Ａ，１５Ａまで絶縁材１６で封止する。

また、図７においては、まず、図７（ａ）に示すように、絶縁基板６上に略一定の厚さの導電体７を形成する。そして、図７（ｂ）に示すように、空間部分１７が形成されるようにして、銅の電解メッキにより、絶縁基板６上に対をなす突出部１５，１５を形成する。そして、突出面１５Ａ，１５Ａまでの空間部分１７を絶縁材１６で封止する。

半導体発光素子３を覆う被覆体４は、図５に示すように、突出部１５，１５の突出面１５Ａ，１５Ａおよび突出部１５，１５に介在する絶縁材１６の表面の領域に形成される。すなわち、所定の粘度を有する樹脂、例えばエポキシ樹脂の所定量を突出面１５Ａ，１５Ａまたは絶縁材１６の表面に滴下すると、エポキシ樹脂は、突出面１５Ａ，１５Ａおよび絶縁材１６の上面のそれぞれの縁まで広がった後、自身の表面張力で略半球状に盛り上がる。そして、盛り上がったエポキシ樹脂を例えば加熱により硬化させることにより、被覆体４が形成される。こうして、個々の突出部１５Ａ，１５Ａおよび空間部分１７が同一に形成され、かつ一定量のエポキシ樹脂が滴下されることにより、回路基板２に設けられる個々の被覆体４の形状がほぼ一定に形成される。

次に、本発明の第３の実施形態について述べる。

図８は、本発明の第３の実施形態の発光装置を示し、（ａ）は概略一部縦断面図、（ｂ）は概略一部上面図である。なお、図１と同一部分には、同一符号を付して説明は省略する。

図８に示す発光装置１８は、図１に示す発光装置１において、絶縁基板６の表面に閉路状の溝１９を有する導電パターン８Ｂが配設された回路基板２０を有して構成されている。すなわち、図８（ｂ）に示すように、導電パターン８Ｂの導電体７の表面に円形の溝１９が形成され、溝１９に囲まれた導電パターン８Ｂ（導電体７）の表面に半導体発光素子３が設けられている。そして、半導体発光素子３は、ワイヤ１０を介して他方の導電パターン８Ａの導電体７に接続されている。

溝１９は、導電パターン８Ｂの導電体７の表面を円形にケガクことにより形成することができる。また、溝１９を形成する導電体７以外の導電体７の表面にレジストを塗布し、導電体７を所定の深さまでエッチングした後、レジストを除去することにより形成することができる。あるいは、導電パターン８Ｂ（導電体７）の表面をプレスで円形に押しつぶすことにより形成することができる。

そして、被覆体４は、図８（ａ）に示すように、例えばエポキシ樹脂からなり、半導体発光素子３を覆って溝１９に囲まれた導電パターン８Ｂの表面に略半球状に形成されている。

所定の粘度を有するエポキシ樹脂の所定量を溝１９に囲まれた導電パターン８Ｂの表面に滴下すると、エポキシ樹脂は、導電パターン８Ｂの表面を伝わって溝１９の内周縁まで広がった後、溝１９に囲まれた導電パターン８Ｂの表面において自身の表面張力で略半球状に盛り上がる。このとき、エポキシ樹脂は、溝１９の側面に垂れることがなく、溝１９にはみ出すことがないものである。

そして、溝１９に囲まれた導電パターン８Ｂの表面に盛り上がったエポキシ樹脂を例えば加熱により硬化させることにより、被覆体４が形成される。こうして、回路基板２０において、個々の閉路状（円形）の溝１９の大きさが同一に形成され、すなわち、個々の溝１９に囲まれた導電パターン８Ｂの表面の形状が同一に形成され、かつ個々の溝１９に囲まれた導電パターン８Ｂの表面に同一量（所定量）のエポキシ樹脂が滴下されることにより、回路基板２０に設けられる個々の被覆体４の形状がほぼ一定に形成される。

上述したように、半導体発光素子３を覆う被覆体４は、半導体発光素子３が設けられている溝１９に囲まれた導電パターン８Ｂの表面の同一面上に形成されている。すなわち、被覆体４は、導電パターン８Ｂの表面のみに形成され、導電パターン８Ａ，８Ｂおよび絶縁基板６に跨って形成されていない。したがって、被覆体４の形状が一定に形成されやすい。そして、半導体発光素子３および被覆体４からの熱は、導電パターン８Ｂの導電体７に伝熱して放熱される。

次に、本発明の第４の実施形態について述べる。

図９は、本発明の第４の実施形態の発光装置を示し、（ａ）は概略一部縦断面図、（ｂ）は概略一部上面図である。なお、図１と同一部分には、同一符号を付して説明は省略する。

図９に示す発光装置２１は、図１に示す発光装置１において、絶縁基板６の表面に導電パターン８Ａ，８Ｂの導電体７，７が形成され、それぞれの導電体７，７の表面に絶縁体２２が形成された回路基板２３を有して構成されている。そして、図９（ｂ）に示すように、導電パターン８Ｂの導電体７に円形の絶縁体２２の非形成部２４Ａが設けられ、導電パターン８Ａの導電体７に長方形の絶縁体２２の非形成部２４Ｂが設けられている。そして、絶縁体２２の非形成部２４Ａの導電パターン８Ｂの表面に半導体発光素子３が設けられ、半導体発光素子３は、ワイヤ１０を介して他方の導電パターン８Ａの絶縁体２２の非形成部２４Ｂの導電体７に接続されている。半導体発光素子３を円形で囲むように絶縁体２２が半導体発光素子３が設けられた導電パターン８Ｂの表面に形成されている。

絶縁体２２は、例えばエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂からなっている。そして、絶縁体２２の非形成部２４Ａ，２４Ｂは、導電パターン８Ａ，８Ｂのそれぞれの導電体７，７の表面に絶縁体２２を形成した後、それぞれ円形または長方形にケガクことにより形成することができる。また、導電パターン８Ａ，８Ｂのそれぞれの導電体７，７の表面にそれぞれ円形または長方形のレジストを塗布し、レジストが塗布された以外の導電体７，７の表面に絶縁体２２を形成した後、レジストを除去することにより形成することができる。

そして、被覆体４は、図９（ａ）に示すように、半導体発光素子３を覆って絶縁体２２に囲まれた導電パターン８Ｂの表面に略半球状に形成されている。

所定の粘度を有するエポキシ樹脂の所定量を絶縁体２２の非形成部２４Ａの導電パターン８Ｂの表面に滴下すると、エポキシ樹脂は、導電パターン８Ｂの表面を伝わって絶縁体２２の円形の縁まで広がる。絶縁体２２の円形の縁は、導電パターン８Ｂの表面に対して絶縁体２２の厚さ分の段差となっているので、当該縁まで広がったエポキシ樹脂は、当該縁でせき止められる。そして、エポキシ樹脂は、絶縁体２２に囲まれた導電パターン８Ｂの表面において自身の表面張力で略半球状に盛り上がり、絶縁体２２の表面に溢れることがないものである。

そして、絶縁体２２に囲まれた導電パターン８Ｂの表面に盛り上がったエポキシ樹脂を例えば加熱により硬化させることにより、被覆体４が形成される。このように、回路基板２３において、個々の絶縁体２２の非形成部２４Ａの大きさが同一に形成され、かつ当該非形成部２４Ａの導電パターン８Ｂの表面に一定量（所定量）のエポキシ樹脂が滴下されることにより、回路基板２３に設けられる個々の被覆体４の形状がほぼ一定に形成される。なお、回路パターン８Ａの絶縁体２２の非形成部２４Ｂは、ワイヤ１０を導電体７にボンディングできる大きさや形状を有していればよい。

上述したように、半導体発光素子３を覆う被覆体４は、半導体発光素子３が設けられている絶縁体２２に囲まれた導電パターン８Ｂの表面に形成され、導電パターン８Ａ，８Ｂおよび絶縁基板６に跨って形成されないので、形状が一定に形成されやすい。そして、半導体発光素子３および被覆体４からの熱は、導電パターン８Ｂの導電体７に伝熱して、絶縁基板６、絶縁体２２および光制御体５などを介して放熱される。

次に、本発明の第５の実施形態について述べる。

図１０は、本発明の第５の実施形態を示す発光装置の概略ブロック図である。なお、図１と同一部分には、同一符号を付して説明は省略する。

図１０に示す発光装置２５は、大きな絶縁基板６上に導電体７によりそれぞれ１個の導電パターン２６Ａ，２６Ｃおよび複数の導電パターン２６Ｂが形成されている。そして、導電パターン２６Ｂ，２６Ｃのそれぞれの導電体７上に、図１において説明したようにして半導体発光素子３が配設され、導電パターン２６Ａ，２６Ｃおよび複数の導電パターン２６Ｂは、図示のように、半導体発光素子３から導出されたワイヤ１０を介して直並列接続されている。そして、導電パターン２６Ａ，２６Ｃに電源装置２７が接続されて、半導体発光素子３が点灯されるように形成されている。

発光装置２５は、導電パターン２６Ｂ，２６Ｃのそれぞれの導電体７上に配設された半導体発光素子３から放射方向の揃った略均一な白色光を出射する。

次に、本発明の第６の実施形態について説明する。

図１１は、本発明の第６の実施形態を示す照明装置を示し、（ａ）は概略正面図、（ｂ）は概略下面図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。

図１１に示す照明装置２８は、天井面２９に配設される直付け照明器具であり、発光装置１、照明装置本体としての照明器具本体３０、電源装置２７およびアダプタ３１を有して構成されている。

照明器具本体３０は、下面に開口３２を有する箱状に形成され、内部に発光装置１を配設している。すなわち、発光装置１の縁部は、照明器具本体３０に支持され、光制御体５の前面５Ａが開口３２に位置している。そして、照明器具本体３０は、上面側に設けられた所定長の連結管３３，３３によりアダプタ３１に支持されている。

アダプタ３１は、略円柱状に形成され、内部に電源装置２７を収納している。そして、上面側に一対の電極刃（図示しない。）が設けられている。この電極刃は、天井面２９に配設された引掛シーリング３４の電極刃挿入穴（図示しない。）に挿入され、アダプタ３１が回動されることにより、引掛シーリング３４の電源極（図示しない。）に載置されて電気的に接続される。引掛シーリング３４の電源極は、天井面２９の裏側に配線された電源コード（図示しない。）により商用交流電源に電気的に接続されている。

そして、アダプタ３１の電極刃は、電源装置２７の入力端子に電気的に接続されている。また、電源装置２７の出力端子からリード線（図示しない。）が導出され、このリード線は、連結管３３，３３内を挿通して回路基板２の端子台に接続されている。

電源装置２７は、ＡＣ−ＤＣ変換装置や電圧調整装置などにより構成され、回路基板２の導電パターン８Ａ，８Ｂに電流を通電させて、半導体発光素子３を発光させる。これにより、照明器具本体３０の開口３２から均一な白色光あるいは所定の方向に向かって照射される白色光が出射される。

本発明の第１の実施形態を示す発光装置の概略一部縦断面図。 同じく、導電パターンの突出部をエッチングにより形成する説明図。 同じく、導電パターンの突出部を電解メッキにより形成する説明図。 同じく、被覆体の形成領域を示し、（ａ）は突出部の上面における領域図、（ｂ）は突出部の側面における領域図。 本発明の第２の実施形態を示す発光装置の概略一部縦断面図。 同じく、導電パターンの突出部をエッチングにより形成する説明図。 同じく、導電パターンの突出部を電解メッキにより形成する説明図。 本発明の第３の実施形態の発光装置を示し、（ａ）は概略一部縦断面図、（ｂ）は概略一部上面図。 本発明の第４の実施形態の発光装置を示し、（ａ）は概略一部縦断面図、（ｂ）は概略一部上面図。 本発明の第５の実施形態を示す発光装置の概略ブロック図。 本発明の第６の実施形態を示す照明装置を示し、（ａ）は概略正面図、（ｂ）は概略下面図。

符号の説明

１，１４，１８，２１，２５…発光装置
２，２０，２３…回路基板
３…半導体発光素子
４…被覆体
５…光制御体
２７…電源装置
２８…照明装置
３０…照明装置本体としての照明器具本体

Claims (8)

1. 絶縁基板およびこの絶縁基板上に形成されるとともに周囲より段状に突出した突出部を有してなる導電パターンを有する回路基板と；
   突出部の突出面に設けられた半導体発光素子と；
   を具備していることを特徴とする発光装置。
2. 絶縁基板およびこの絶縁基板上に形成されるとともに周囲より段状に突出した突出部を有してなる導電パターンを有する回路基板と；
   突出部の突出面に設けられた半導体発光素子と；
   突出部の突出面に半導体発光素子を覆って形成された樹脂からなる被覆体と；
   を具備していることを特徴とする発光装置。
3. 絶縁基板およびこの絶縁基板上に形成されるとともに周囲より段状に突出した突出部を有してなる導電パターンを有する回路基板と；
   突出部の突出面に設けられた半導体発光素子と；
   突出部の突出面に半導体発光素子を覆うことのできる所定量および所定の粘度を有する樹脂が滴下され、この樹脂が自身の表面張力により略半球状に盛り上がって硬化することにより形成された被覆体と；
   を具備していることを特徴とする発光装置。
4. 突出部の突出面は、直径０．５〜１．５ｍｍの円状に形成され、突出面に滴下される樹脂は、滴下量０．０３〜０．３ｍｍ^３および粘度１〜１０００Ｐａ・Ｓであることを特徴とする請求項３記載の発光装置。
5. 表面に閉路状の溝を有する導電パターンおよびこの導電パターンを配設する絶縁基板を有してなる回路基板と；
   溝に囲まれた導電パターンの表面に設けられた半導体発光素子と；
   溝に囲まれた導電パターンの表面に半導体発光素子を覆って形成された樹脂からなる被覆体と；
   を具備していることを特徴とする発光装置。
6. 絶縁基板およびこの絶縁基板上に形成された導電パターンを有する回路基板と；
   導電パターンの表面に設けられた半導体発光素子と；
   半導体発光素子が設けられた導電パターンの表面に半導体発光素子を囲むように形成された絶縁体と；
   絶縁体に囲まれた導電パターンの表面に半導体発光素子を覆って形成された樹脂からなる被覆体と；
   を具備していることを特徴とする発光装置。
7. さらに、半導体発光素子を包囲するように回路基板上に配設され、半導体発光素子からの放射光を所定の方向に反射させる反射面を有するとともに前面が平坦に形成されている樹脂からなる光制御体を具備していることを特徴とする請求項１ないし６いずれか一記載の発光装置。
8. 請求項１ないし７いずれか一記載の発光装置と；
   発光装置を配設している照明装置本体と；
   半導体発光素子を発光させる電源装置と；
   を具備していることを特徴とする照明装置。

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