JP2008091449A - 光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の光源装置を直線状に連結した場合でも、発光ムラなく面全体として均一な発光を得る。
【解決手段】光源装置１のケース２は、表面２ａ側が開口した開口部を有する直方体形状をなし、開口部の表面側に長手方向の両端に及んで欠切した窓板取付部に出射窓板５が固設され、出射窓板５と対向して開口部７の底部側に素子実装基板３が収容固定される。透明側面板４は、素子実装基板３と出射窓板５との間のケース２の長手方向の両側壁面に固設され、半導体発光素子１１からの光の一部を透過する。光源装置１を長手方向に直線状に連結すると、各光源装置１の半導体発光素子１１からの光の一部が透明側面板４を介して隣接する光源装置１，１間を行き来する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体発光素子を実装した素子実装基板を直方体形状の本体に設け、半導体発光素子からの光を本体から外部に出射する光源装置に関し、特に面全体として均一な発光を得ることができる光源装置に関するものである。

従来より半導体発光素子（ＬＥＤ）を用いた光源装置は、表示用電球や蛍光灯に比べ、余分な熱を消費せず、寿命も圧倒的に長いという特徴から次世代の照明として注目されており、例えば携帯電話やデジタルビデオカメラ、ＰＤＡなどの電子機器のバックライト、大型ディスプレイ、道路表示器などの電子機器の表示用として幅広く普及している。

そして、この種の半導体発光素子を用いた光源装置としては、下記特許文献１を含め、様々なものが提案されている。特許文献１を含め、一般的に知られている光源装置は、所定パターン形状に形成されたリードフレーム上に半導体発光素子を載置してワイヤーボンディングし、例えばエポキシ樹脂などを挿入してインサートモールド加工によって樹脂製のボディー部を形成している。

ところで、この種の半導体発光素子を用いた従来の光源装置では、直線状に長い発光面を得る場合、上記のような成形などによって予め製造された既成の光源装置を直線状に複数並べて連結していた。
特開２００６−１７３１５５号公報

しかしながら、上記のように既成の光源装置を長手方向に線状に複数並べて連結した場合には、各光源装置の連結部分（例えば特許文献１の場合には、樹脂製のボディー部の両側壁面に相当）が発光しないため、この連結部分が暗部となって部分的な発光ムラが生じ、面全体として均一な発光を得ることができないという問題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、複数の光源装置を直線状に連結した場合でも、部分的な発光ムラなく面全体として均一な発光を得ることができる光源装置を提供することを目的としている。

本発明の請求項１に係る光源装置は、半導体発光素子を実装した素子実装基板を直方体形状の本体に設け、前記半導体発光素子からの光を前記本体から外部に出射する光源装置において、
前記本体の長手方向の一面の両端に及んで前記半導体発光素子からの光を外部に出射する発光エリアを形成し、
前記本体の長手方向の両側壁面が透光性を有する材料からなり、前記半導体発光素子からの光の一部を透過することを特徴とする。

請求項２に係る光源装置は、一対の電極に所定の配線パターンを介して接続された半導体発光素子を表面側に実装し、前記一対の電極に導通接続して電極導出線材が短手方向に延出された素子実装基板と、
前記半導体発光素子からの光を外部に出射する出射窓板と、
表面側が開口した開口部を有する直方体形状をなし、前記開口部の表面側に長手方向の両端に及んで欠切した窓板取付部に前記出射窓板が固設され、前記電極導出線材が露出した状態で該出射窓板と対向して前記開口部の底部側に前記素子実装基板が収容固定されたケースと、
前記出射窓板と前記素子実装基板との間の前記ケースの長手方向の両側壁面に固設され、前記半導体発光素子からの光の一部を透過する透明側面板とを備えたことを特徴とする。

請求項３に係る光源装置は、一対の電極に所定の配線パターンを介して接続された半導体発光素子を表面側に実装し、前記一対の電極に導通接続して電極導出線材が裏面側に延出された素子実装基板と、
前記半導体発光素子からの光を外部に出射する出射窓板と、
表面から底部に向かって貫通した開口部を有する直方体形状をなし、前記開口部の表面側に長手方向の両端に及んで欠切した窓板取付部に前記出射窓板が固設され、該出射窓板と対向して前記開口部の底部側に前記素子実装基板が収容固定されたケースと、
前記出射窓板と前記素子実装基板との間の前記ケースの長手方向の両側壁面に固設され、前記半導体発光素子からの光の一部を透過する透明側面板とを備えたことを特徴とする。

請求項４に係る光源装置は、一対の電極に所定の配線パターンを介して接続された半導体発光素子を表面側に実装し、前記一対の電極に導通接続して電極導出線材が裏面側に延出された素子実装基板と、
前記半導体発光素子からの光を外部に出射する出射窓板と、
表面側が開口した開口部を有する直方体形状をなし、前記開口部の表面側に長手方向の両端に及んで欠切した窓板取付部に前記出射窓板が挟持固定され、該出射窓板と対向して前記開口部の底部側に前記素子実装基板が挟持固定されたケースと、
前記ケースの長手方向の両側壁面に固設され、前記半導体発光素子からの光の一部を透過する透明側面板とを備えたことを特徴とする。

本発明の光源装置によれば、光源装置を長手方向に直線状に連結した場合でも、隣接する光源装置の連結部分の透明側面板を介して光が行き来し、光源装置の連結部分における発光ムラを解消でき、面全体として均一な発光を得ることができる。

以下、本発明の最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明に係る光源装置の第１形態の平面図、図２は図１の光源装置の右側面図、図３は図１の光源装置のＡ−Ａ線断面図であって、中央部より右側のみに断面を施した図、図４は図１の光源装置のＢ−Ｂ線断面図、図５は半導体発光素子の接続例を示す回路図、図６は本発明に係る光源装置の第２形態の平面図、図７は図６の光源装置の右側側面図、図８は図６の光源装置のＣ−Ｃ線断面図であって、中央部より右側のみに断面を施した図、図９は図６の光源装置のＤ−Ｄ線断面図、図１０は本発明に係る光源装置の第３形態の平面図、図１１は図１０の光源装置の右側側面図、図１２は図１０の光源装置のＥ−Ｅ線断面図であって、中央部より右側のみに断面を施した図、図１３は図１０の光源装置のＦ−Ｆ線断面図、図１４は本発明に係る光源装置を長手方向に直線状に複数連結したときの部分概略平面図である。

本発明に係る光源装置は、本体が横長の直方体形状をなし、本体の長手方向に線状に複数並べて連結したときに、本体の長手方向の左右の壁面が透光性を有しており、この左右の壁面を通して隣接する光源装置間で光が行き来して本体の左右端も発光することにより連結時の発光ムラを解消している。そして、上下方向の反射が良好で、左右の壁面が透光性を有する光源装置の本体の具体例としては、切削加工、ダイカスト（成形）、押し出しの３つの方法がある。以下では、これら３つの方法に対応する光源装置の各形態について添付図面を参照しながら説明する。

まず、第１形態の光源装置の構成について図１〜図５を参照しながら説明する。第１形態の光源装置１（１Ａ）は、本体をなすケース２が図４の断面形状に切削加工によって形成され、図１〜図４に示すように、この本体をなすケース２、素子実装基板３、透明側面板４、出射窓板５、電極導出線材６を備えて概略構成される。

ケース２は、熱伝導性の良好な金属材料である銅（Ｃｕ）からなり、図４の断面形状に切削加工される。このケース２は、上下方向の反射を考慮して、少なくとも後述する開口部７の壁面部分にＡｇメッキ処理を施して反射率を向上させることもできる。

図４に示すように、ケース２には、表面２ａ側が開口した断面コ字状の開口部７が形成される。この開口部７の表面２ａ側には、長手方向の両端に及んで矩形状に欠切された段付きの窓板取付部８が形成されている。この窓板取付部８には、出射窓板５が固定され、表面全体が発光エリア９を形成している。また、開口部７の底部２ｂ側には、素子実装基板３をケース２の長手方向の側面側から挿入して素子実装基板３を裏面３ｂから保持して収容固定するための基板収容部１０が形成されている。さらに、ケース２の底部２ｂ側の両端には、図２や図３に示すように、素子実装基板３の裏面３ｂ側の一部を露出させ、電極導出線材６をケース２の短手方向に沿って露出して導出できるように欠切部２ｄが形成されている。

素子実装基板３は、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ガラス成分を多く含むＬＴＣＣ、アルミナ系セラミックス（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）などの熱伝導性の良好な材料からなる。素子実装基板３の表面３ａには、回路構成に応じて所定形状の配線パターン（不図示）が形成されている。この配線パターンは、例えばチタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）の順に蒸着により積層形成される。

また、図示はしないが、素子実装基板３の表面３ａの長手方向の両端部には、一対の電極（アノード電極、カソード電極）が配線パターンと接続して形成されている。さらに、不図示の配線パターン上には、回路構成に応じた数の半導体発光素子（ＬＥＤ）１１が実装される。図１の例では、素子実装基板３の長手方向に１２個の半導体発光素子１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈ，１１ｉ，１１ｊ，１１ｋ，１１ｌ）が千鳥状に載置固定されている。そして、１２個の半導体発光素子１１ａ〜１１ｌは、図５に示す回路を構成するように、３個の半導体発光素子１１が直列接続されたものを１組の半導体発光素子群２１として、４組の半導体発光素子群２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄが不図示の配線パターンを介して一対の電極１２（アノード電極１２ａ、カソード電極１２ｂ）間に並列に配線接続される。

尚、本例の光源装置１は、半導体発光素子１１の端子と配線パターンとの間をワイヤーボンディングを用いて配線接続するフェイスアップ実装、半導体発光素子１１の裏面のアレイ状に並んだバンプ（突起状の端子）によって配線パターンと接続するフリップチップ実装の何れにも対応している。

また、図５の回路図では、アノード電極１２ａとカソード電極１２ｂとの間の１２個の半導体発光素子１１ａ〜１１ｌに対して１つのツェナーダイオードを並列接続しているが、ツェナーダイオードを各半導体発光素子１１毎に並列接続しても良い。

素子実装基板３は、ケース２の長手方向の側面から挿入され、開口部７の底面に保持されて開口部７内に全ての半導体発光素子１１が臨んだ状態で基板収容部１０に収容して固設される。

透明側面板４は、例えば透明ガラスで構成され、ケース２の長手方向の両側壁面を形成している。この透明側面板４は、図３に示すように、ケース２の長手方向の両端に位置して素子実装基板３と出射窓板５との間に固設され、半導体発光素子１１からの光の一部が外部に透過できるようになっている。

出射窓板５は、半導体発光素子１１からの光を透過して外部に出射するように、例えば矩形状の透明ガラス等の透光性を有する材料で構成される。この出射窓板５は、図４に示すように、ケース２の開口部７の表面を覆い、素子実装基板３との間の開口部７内に空隙部１３を形成し、ケース２の表面２ａと面一になるように素子実装基板３と対向して開口部７の窓板取付部８に固設される。

尚、ケース２と素子実装基板３の固定、ケース２と出射窓板５の固定、素子実装基板３と出射窓板５に対する透明側面板４の固定には、特殊熱伝導性シリコーンゲルが用いられる。この特殊熱伝導性シリコーンゲルは、シリコーンゲルに所定割合でダイヤモンドパウダーを混合したものからなる。

図３や図４に示すように、空隙部１３には、半導体発光素子１１からの光を色変換する蛍光体１４が所定割合で分散混入されたシリコーンゲル１５が透明側面板４の貫通穴４ａから封入され、空隙部１３内が蛍光体１４入りシリコーンゲル１５により満たされた状態で貫通穴４ａが封止される。

シリコーンゲル１５に分散混入される蛍光体１４は、半導体発光素子１１との組み合わせによって所望の色変換光が得られる材料が選定される。例えば色変換光として白色光を得るべく、青色発光する材料（ＩｎＧａＮ系化合物）や近紫外発光する材料の半導体発光素子１１を使用した場合には、橙色蛍光顔料や橙色蛍光染料が蛍光体１４として選定される。

さらに説明すると、蛍光体１４は、無機蛍光体が好ましく、半導体発光素子１１から入射される光を色変換（波長変換）している。蛍光体１４を構成する無機蛍光体として好適な材料としては、例えばＡ₃ Ｂ₅ Ｏ₁₂：Ｍ系蛍光体（Ａ：Ｙ，Ｇｄ，Ｌｕ，Ｔｂ，Ｂ：Ａｌ，Ｇａ，Ｍ：Ｃｅ³⁺，Ｔｂ³⁺，Ｅｕ³⁺，Ｃｒ³⁺，Ｎｄ³⁺またはＥｒ³⁺）、希土類をドープしたバリウム−アルミニウム−マグネシウム系化合物蛍光体（ＢＡＭ蛍光体）、Ｙ₂ Ｏ₂ Ｓ：Ｅｕ³⁺やＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌなどに代表される硫化物系化合物蛍光体、または（Ｓｒ，Ｃａ）Ｓ：Ｅｕ²⁺，ＣａＧａ₂ Ｓ₄ ：Ｅｕ²⁺やＳｒＧａ₂ Ｓ₄ ：Ｅｕ²⁺などの希土類をドープしたチオガレート系蛍光体、またはＴｂＡｌＯ₃ ：Ｃｅ³⁺などのアルミン酸塩の少なくとも１つの組成を含有した蛍光体や、（Ｙ，Ｇｄ）₃ （Ａｌ，Ｇａ）₅ Ｏ₁₂等のＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系等からなる橙色蛍光顔料や橙色蛍光染料などがある。

また、各無機蛍光体、励起光および波長変換された光の反射を補助するために、例えば硫酸バリウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素などの散乱材を必要に応じて混在させてもよい。さらに、複数の異なる特性を持つ無機蛍光体を混合した混合無機蛍光体を用いても良い。

電極導出線材６は、例えば丸棒状や角棒状をなし、素子実装基板３の材料と線膨張係数が近い材料で構成される。例えば素子実装基板３が窒化アルミニウム（ＡｌＮ）で構成される場合には、この窒化アルミニウムに線膨張係数が近い材料からなるコバールピンによって電極導出線材６が構成される。この電極導出線材６は、図１や図３に示すように、素子実装基板３の短手方向に延出して例えばＡｕＳｎ共晶接合により固定され、素子実装基板３の表面３ａから裏面３ｂ側にスルーホールを介して導出された一対の電極（又は一対の電極に接続される配線パターン）と導通接続される。

尚、図示の例では、本体（素子実装基板３）の両側から短手方向に電極導出線材６を介して一対の電極が引き出された構成であるが、本体（素子実装基板３）の片側のみから電極導出線材６を介して一対の電極を引き出す構成としても良い。

次に、第２形態の光源装置の構成について図６〜図９を参照しながら説明する。尚、第１形態と同等に機能する構成要素には同一番号を付して説明する。

第２形態の光源装置１（１Ｂ）は、本体をなすケース２が図９の断面形状にダイカスト（成形）によって形成され、図６〜図９に示すように、この本体をなすケース２、素子実装基板３、透明側面板４、出射窓板５、電極導出線材６を備えて構成される。

ケース２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）などの熱伝導性の良好な金属材料からなり、図９の断面形状にダイカスト形成される。

さらに説明すると、図９に示すように、ケース２には、ケース２には、底部２ｂから表面２ａに貫通した開口部７が形成される。この開口部７は、表面２ａ側および外部２ｂ側が矩形状に開口し、これらの間が底部２ｂから表面２ａに向けてテーパを有して開口している。この開口部７の表面２ａ側には、長手方向の両端に及んで矩形状に欠切された段付きの窓板取付部８が形成されている。この窓板取付部８には、出射窓板５が固定され、表面全体が発光エリア９を形成している。また、開口部７の底部２ｂ側には、素子実装基板３を収容固定するための基板収容部１０が形成されている。

素子実装基板３は、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ガラス成分を多く含むＬＴＣＣ、アルミナ系セラミックス（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）などの熱伝導性の良好な材料からなる。素子実装基板３の表面３ａには、回路構成に応じて所定形状の配線パターン（不図示）が形成されている。この配線パターンは、例えばチタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）の順に蒸着により積層形成される。

また、図示はしないが、素子実装基板３の表面３ａの長手方向の両端部には、一対の電極（アノード電極、カソード電極）が配線パターンと接続して形成されている。さらに、不図示の配線パターン上には、回路構成に応じた数の半導体発光素子（ＬＥＤ）１１が実装される。図６の例では、素子実装基板３の長手方向に１２個の半導体発光素子１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈ，１１ｉ，１１ｊ，１１ｋ，１１ｌ）が千鳥状に載置固定され，例えば図５に示す回路を構成するように、３個の半導体発光素子１１が直列接続されたものを１組の半導体発光素子群２１として、４組の半導体発光素子群２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄが不図示の配線パターンを介して一対の電極１２（アノード電極１２ａ、カソード電極１２ｂ）間に並列に配線接続される。

尚、本例の光源装置１は、半導体発光素子１１の端子と配線パターンとの間をワイヤーボンディングを用いて配線接続するフェイスアップ実装、半導体発光素子１１の裏面のアレイ状に並んだバンプ（突起状の端子）によって配線パターンと接続するフリップチップ実装の何れにも対応している。

素子実装基板３は、図８や図９に示すように、開口部５内に全ての半導体発光素子１１が臨み、裏面３ｂがケース２の底部２ｂと面一になるように基板収容部１０に収容して固設される。

透明側面板４は、例えば透明ガラスで構成され、ケース２の長手方向の両側壁面を形成している。この透明側面板４は、図８に示すように、ケース２の長手方向の両端に位置して素子実装基板３と出射窓板５との間に固設され、半導体発光素子１１からの光の一部が外部に透過できるようになっている。

出射窓板５は、半導体発光素子１１からの光を透過して外部に出射するように、例えば矩形状の透明ガラス等の透光性を有する材料で構成される。この出射窓板５は、図８や図９に示すように、ケース２の開口部７の表面を覆い、素子実装基板３との間の開口部７内に空隙部１３を形成し、ケース２の表面２ａと面一になるように素子実装基板３と対向して開口部７の窓板取付部８に固設される。

尚、ケース２と素子実装基板３の固定、ケース２と出射窓板５の固定、素子実装基板３と出射窓板５に対する透明側面板４の固定には、特殊熱伝導性シリコーンゲルが用いられる。この特殊熱伝導性シリコーンゲルは、シリコーンゲルに所定割合でダイヤモンドパウダーを混合したものからなる。

図８や図９に示すように、空隙部１３には、半導体発光素子１１からの光を色変換する蛍光体１４が所定割合で分散混入されたシリコーンゲル１５が透明側面板４の貫通穴４ａから封入され、空隙部１３内が蛍光体１４入りシリコーンゲル１５により満たされた状態で貫通穴４ａが封止される。尚、使用される蛍光体１４については、第１形態と同様なので説明を省略する。

電極導出線材６は、例えば丸棒状や角棒状をなし、前述したように素子実装基板３の材料と線膨張係数が近い材料で構成される。この電極導出線材６は、図８に示すように、素子実装基板３の表面３ａ側から裏面３ｂ側に延出して例えばＡｕＳｎ共晶接合により固定され、素子実装基板３の表面３ａ側に導出された一対の電極と導通接続される。

次に、第３形態の光源装置の構成について図１０〜図１３を参照しながら説明する。尚、第１形態と同等に機能する構成要素には同一番号を付して説明する。

第３形態の光源装置１（１Ｃ）は、本体をなすケース２が図１３の断面形状に押し出しによって形成され、図１０〜図１３に示すように、この本体をなすケース２、素子実装基板３、透明側面板４、出射窓板５、電極導出線材６を備えて概略構成される。

ケース２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）などの熱伝導性の良好な金属材料からなり、図１３の断面形状に押し出し形成される。尚、ケース２の金属材料として銅（Ｃｕ）を選択した場合には、少なくとも後述する開口部７の壁面部分にＡｇメッキ処理を施して反射率を向上させるのか好ましい。

図１３に示すように、ケース２には、表面２ａ側が開口した開口部６が形成される。この開口部７の表面２ａ側には、長手方向の両端に及んで矩形状に欠切された窓板取付部８が形成されている。この窓板取付部８には、ケース２の長手方向の側面側から出射窓板５を挿入して出射窓板５が挟持固定され、表面全体が発光エリア９を形成している。また、開口部７の底部２ｂ側には、窓板取付部８と同様に、長手方向の両端に及んで矩形状に欠切された基板収容部１０が形成されている。この基板収容部１０には、ケース２の長手方向の側面側から素子実装基板３を挿入して素子実装基板３が挟持保持される。

また、ケース２の底部２ｂには、図１２に示すように、基板収容部１０に収容固定された素子実装基板３の電極導出線材６を外部に導出するために貫通した導出穴２ｃが形成されている。

素子実装基板３は、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ガラス成分を多く含むＬＴＣＣ、アルミナ系セラミックス（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）などの熱伝導性の良好な材料からなる。素子実装基板３の表面３ａには、回路構成に応じて所定形状の配線パターン（不図示）が形成されている。この配線パターンは、例えばチタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）の順に蒸着により積層形成される。

また、図示はしないが、素子実装基板３の表面３ａの長手方向の両端部には、一対の電極（アノード電極、カソード電極）が配線パターンと接続して形成されている。さらに、不図示の配線パターン上には、回路構成に応じた数の半導体発光素子（ＬＥＤ）１１が実装される。図１０の例では、素子実装基板３の長手方向に１２個の半導体発光素子１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈ，１１ｉ，１１ｊ，１１ｋ，１１ｌ）が千鳥状に載置固定され，例えば図５に示す回路を構成するように、３個の半導体発光素子１１が直列接続されたものを１組の半導体発光素子群２１として、４組の半導体発光素子群２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄが不図示の配線パターンを介して一対の電極１２（アノード電極１２ａ、カソード電極１２ｂ）間に並列に配線接続される。

尚、本例の光源装置１は、半導体発光素子１１の端子と配線パターンとの間をワイヤーボンディングを用いて配線接続するフェイスアップ実装、半導体発光素子１１の裏面のアレイ状に並んだバンプ（突起状の端子）によって配線パターンと接続するフリップチップ実装の何れにも対応している。

素子実装基板３は、図１３に示すように、開口部５内に全ての半導体発光素子１１が臨み、裏面３ｂがケース２の底部２ｂと面一になるように基板収容部１０に収容して固設される。

透明側面板４は、例えば透明ガラスで構成され、ケース２の長手方向の両側壁面を形成している。この透明側面板４は、図１２に示すように、ケース２の長手方向の両端に位置して素子実装基板３と出射窓板５との間に固設され、半導体発光素子１１からの光の一部が外部に透過できるようになっている。

出射窓板５は、半導体発光素子１１からの光を透過して外部に出射するように、例えば矩形状の透明ガラス等の透光性を有する材料で構成される。この出射窓板５は、図１２や図１３に示すように、ケース２の開口部７の表面側を覆い、素子実装基板３との間の開口部７内に空隙部１３を形成し、素子実装基板３と対向して開口部７の窓板取付部８に固設される。

尚、ケース２と素子実装基板３の固定、ケース２と出射窓板５の固定、ケース２（素子実装基板３と出射窓板５を含む）と透明側面板４の固定には、特殊熱伝導性シリコーンゲルが用いられる。この特殊熱伝導性シリコーンゲルは、シリコーンゲルに所定割合でダイヤモンドパウダーを混合したものからなる。

図１２や図１３に示すように、空隙部１３には、半導体発光素子１１からの光を色変換する蛍光体１４が所定割合で分散混入されたシリコーンゲル１５が透明側面板４の貫通穴４ａから封入され、空隙部１３内が蛍光体１４入りシリコーンゲル１５により満たされた状態で貫通穴４ａが封止される。尚、使用される蛍光体１４については、第１形態と同様なので説明を省略する。

電極導出線材６は、例えば丸棒状や角棒状をなし、前述したように素子実装基板３の材料と線膨張係数が近い材料で構成される。この電極導出線材６は、図１２に示すように、素子実装基板３の表面３ａ側から裏面３ｂ側に延出して例えばＡｕＳｎ共晶接合により固定され、素子実装基板３の表面３ａ側に導出された一対の電極と導通接続される。

そして、上記のように構成される各形態の光源装置１（１Ａ〜１Ｃ）は、図１４に示すように、直線状に複数連結して用いられる。尚、図１４の例では、第１形態の光源装置１Ａを複数直線状に連結したものを部分的に図示したが、第２形態や第３形態の光源装置１Ｂ，１Ｃについても同様に連結できる。また、これら第１〜３形態の光源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃを複数組み合わせて直線状に連結することもできる。

このように、上述した各形態の光源装置１（１Ａ〜１Ｃ）では、ケース２の長手方向の左右の側壁面が透明ガラスからなる透明側面板４で構成されるので、直方体形状をなす複数の光源装置１を長手方向に直線状に連結した場合でも、隣接する光源装置１の連結部分の透明側面板４を介して光が行き来し、光源装置１の連結部分における発光ムラを解消でき、面全体として均一な発光を得ることができる。

また、特に、第１形態の光源装置１Ａでは、電極導出線材６が、本体（ケース２）の底部よりも下方に突出することなく、本体の底部に沿って連結方向と直角に交わる本体の短手方向に延出して一対の電極が引き出される構成なので、複数の光源装置１Ａを直線状に連結する場合でも邪魔にならず、連結した光源装置１Ａを平面実装でき、各光源装置１Ａに電極導出線材６を介して必要な駆動電源を供給することができる。

ところで、上述した実施形態では、半導体発光素子自身の放出光と、半導体発光素子の放出光を蛍光体によって色変換した光とを混合した所望色の光を外部に出射する構成として説明したが、シリコーンゲルに蛍光体を混入せず、単色による半導体発光素子自身の放出光を外部に出射する構成としても良い。

また、上述した実施形態では、空隙部１３に蛍光体１４入りシリコーンゲル１５を封入する構成として説明したが、空隙部１３の形状に合ったシリコーンゴムやシリコーンレジンを空隙部１３に設けることもできる。その際、シリコーンゴムやシリコーンレジンに予め蛍光体を混入させておいても良い。

本発明に係る光源装置の第１形態の平面図である。 図１の光源装置の右側面図である。 図１の光源装置のＡ−Ａ線断面図であって、中央部より右側のみに断面を施した図である。 図１の光源装置のＢ−Ｂ線断面図である。 半導体発光素子の接続例を示す回路図である。 本発明に係る光源装置の第２形態の平面図である。 図６の光源装置の右側側面図である。 図６の光源装置のＣ−Ｃ線断面図であって、中央部より右側のみに断面を施した図である。 図６の光源装置のＤ−Ｄ線断面図である。 本発明に係る光源装置の第３形態の平面図である。 図１０の光源装置の右側側面図である。 図１０の光源装置のＥ−Ｅ線断面図であって、中央部より右側のみに断面を施した図である。 図１０の光源装置のＦ−Ｆ線断面図である。 本発明に係る光源装置を長手方向に直線状に複数連結したときの部分概略平面図である。

符号の説明

１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ） 光源装置
２ ケース
２ａ 表面
２ｂ 底部
２ｃ 導出穴
３ 素子実装基板
３ａ 表面
３ｂ 裏面
４ 透明側面板
４ａ 貫通穴
５ 出射窓板
６ 電極導出線材
７ 開口部
８ 窓板取付部
９ 発光エリア
１０ 基板収容部
１１（１１ａ〜１１ｌ） 半導体発光素子
１２ 一対の電極
１２ａ アノード電極
１２ｂ カソード電極
１３ 空隙部
１４ 蛍光体
１５ シリコーンゲル
２１（２１Ａ〜２１Ｄ） 半導体発光素子群

Claims (4)

1. 半導体発光素子を実装した素子実装基板を直方体形状の本体に設け、前記半導体発光素子からの光を前記本体から外部に出射する光源装置において、
   前記本体の長手方向の一面の両端に及んで前記半導体発光素子からの光を外部に出射する発光エリアを形成し、
   前記本体の長手方向の両側壁面が透光性を有する材料からなり、前記半導体発光素子からの光の一部を透過することを特徴とする光源装置。
2. 一対の電極に所定の配線パターンを介して接続された半導体発光素子を表面側に実装し、前記一対の電極に導通接続して電極導出線材が短手方向に延出された素子実装基板と、
   前記半導体発光素子からの光を外部に出射する出射窓板と、
   表面側が開口した開口部を有する直方体形状をなし、前記開口部の表面側に長手方向の両端に及んで欠切した窓板取付部に前記出射窓板が固設され、前記電極導出線材が露出した状態で該出射窓板と対向して前記開口部の底部側に前記素子実装基板が収容固定されたケースと、
   前記出射窓板と前記素子実装基板との間の前記ケースの長手方向の両側壁面に固設され、前記半導体発光素子からの光の一部を透過する透明側面板とを備えたことを特徴とする光源装置。
3. 一対の電極に所定の配線パターンを介して接続された半導体発光素子を表面側に実装し、前記一対の電極に導通接続して電極導出線材が裏面側に延出された素子実装基板と、
   前記半導体発光素子からの光を外部に出射する出射窓板と、
   表面から底部に向かって貫通した開口部を有する直方体形状をなし、前記開口部の表面側に長手方向の両端に及んで欠切した窓板取付部に前記出射窓板が固設され、該出射窓板と対向して前記開口部の底部側に前記素子実装基板が収容固定されたケースと、
   前記出射窓板と前記素子実装基板との間の前記ケースの長手方向の両側壁面に固設され、前記半導体発光素子からの光の一部を透過する透明側面板とを備えたことを特徴とする光源装置。
4. 一対の電極に所定の配線パターンを介して接続された半導体発光素子を表面側に実装し、前記一対の電極に導通接続して電極導出線材が裏面側に延出された素子実装基板と、
   前記半導体発光素子からの光を外部に出射する出射窓板と、
   表面側が開口した開口部を有する直方体形状をなし、前記開口部の表面側に長手方向の両端に及んで欠切した窓板取付部に前記出射窓板が挟持固定され、該出射窓板と対向して前記開口部の底部側に前記素子実装基板が挟持固定されたケースと、
   前記ケースの長手方向の両側壁面に固設され、前記半導体発光素子からの光の一部を透過する透明側面板とを備えたことを特徴とする光源装置。

Images