JP2008135227A - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、発光装置が放出する光を所定の方向に照射する照明装置に関し、小型化を図ることのできる照明装置を提供することを課題とする。
【解決手段】発光素子16と、発光素子16を収容する凹部28を有する発光素子収容体15と、凹部28により形成された空間Bを気密すると共に、発光素子16の光を透過させる光透過部材18と、を備えた発光装置11を有し、凹部28が凹部28の底面28Aから光透過部材18に向かうにつれて幅広形状とされており、発光装置11が放出する光を所定の方向に照射する照明装置10であって、光透過部材18に発光素子16の光の一部を遮光する遮光部材12を設けた。
【選択図】図2

Description

本発明は、照明装置に係り、特に発光素子が放出する光を所定の方向に照射する照明装置に関する。
照明装置には、発光素子が放出する光を所定の方向に照射する装置がある(例えば、図1参照)。このような照明装置は、例えば、スポットライト(例えば、劇場やテレビスタジオ等の照明用に使用されるスポットライト)や、車両のヘッドライト等に用いられる。
図1は、従来の照明装置の断面図である。図1において、Kは照明装置200から照射された光のうち、所定の方向に照射された光を示している。
図1を参照するに、従来の照明装置200は、発光装置201と、遮光板202とを有する。発光装置201は、発光素子収容体205と、発光素子206と、反射膜207と、光透過部材208とを有する。発光素子収容体205は、収容体本体211と、貫通ビア212と、第1接続パッド213と、第2接続パッド214とを有する。
収容体本体211は、発光素子206を収容する凹部216と、貫通孔218とを有する。凹部216は、凹部216の底面216Aから光透過部材208に向かうにつれて幅広形状とされている。これにより、凹部216の側面216Bは、傾斜面とされている。貫通孔218は、凹部216の底面216Aに対応する部分の収容体本体211を貫通するように形成されている。
貫通ビア212は、貫通孔218に設けられている。貫通ビア212の上端部は第1接続パッド213と接続されており、貫通ビア212の下端部は第2接続パッド214と接続されている。
第1接続パッド213は、貫通ビア212の形成位置に対応する部分の凹部216の底面216Aに設けられている。第1接続パッド213は、貫通ビア212及びバンプ221と接続されると共に、バンプ221を介して、発光素子206と電気的に接続されている。
第2接続パッド214は、貫通ビア212の形成位置に対応する部分の収容体本体211の下面211Bに設けられている。第2接続パッド214は、貫通ビア212と接続されている。第2接続パッド214は、図示していないマザーボード等の実装基板と接続される外部接続端子用のパッドである。
発光素子206は、収容体本体211に設けられた凹部216に収容されている。発光素子206は、電極パッド223を有する。発光素子206は、電極パッド223に設けられたバンプ221を介して、発光素子206と電気的に接続されている。発光素子206は、その全面から光を放出する素子である。
反射膜207は、凹部216の側面216Bを覆うように設けられている。反射膜207は、発光素子206の側面及び下面から放出される光を反射することで、照明装置200の輝度を確保するための膜である。
光透過部材208は、凹部216により形成された空間Jを気密するように、収容体本体211の上面211Aに設けられている(例えば、特許文献1参照。)。
遮光板202は、発光装置201から離間した位置に設けられている。遮光板202は、発光装置201から放出される光の一部を遮光することにより、所定の方向に光Kを放出するためのマスクである(例えば、特許文献2参照)。
特開2005−327820号公報 実開平6−7102号公報
しかしながら、従来の照明装置200では、遮光板202が発光装置201から離間した位置に設けられていたため、照明装置200の小型化を図ることが困難であるという問題があった。
そこで本発明は、小型化を図ることのできる照明装置を提供することを目的とする。
本発明の一観点によれば、1又は複数の発光素子と、前記1又は複数の発光素子を収容する凹部を備えた発光素子収容体と、前記凹部により形成された空間を気密すると共に、前記1又は複数の発光素子の光を透過させる光透過部材と、を有する発光装置を備え、前記凹部は、前記凹部の底面から前記光透過部材に向かうにつれて幅広形状とされており、前記1又は複数の発光素子が放出する光を所定の方向に照射する照明装置であって、前記光透過部材に前記1又は複数の発光素子が放出する光の一部を遮光する遮光部材を設けたことを特徴とする照明装置が提供される。
本発明によれば、発光装置の構成要素うちの1つである光透過部材に1又は複数の発光素子が放出する光の一部を遮光する遮光部材を設けることにより、発光装置から離間した位置に遮光板を設けた従来の照明装置と比較して、照明装置を小型化することができる。
本発明の他の観点によれば、蛍光体含有樹脂に覆われた1又は複数の発光素子と、前記1又は複数の発光素子を収容する凹部を備えた発光素子収容体と、前記凹部により形成された空間に設けられ、前記1又は複数の発光素子を封止する封止樹脂と、を有する発光装置を備え、前記凹部は、前記凹部の底面から離間するにつれて幅広形状とされており、前記1又は複数の発光素子が放出する光を所定の方向に照射する照明装置であって、前記発光素子収容体及び前記封止樹脂の上面に、前記1又は複数の発光素子が放出する光を遮光する板体を設けると共に、前記板体に前記1又は複数の発光素子が放出する光を前記所定の方向に通過させる貫通部を設けたことを特徴とする照明装置が提供される。
本発明によれば、発光装置の構成要素である発光素子収容体及び封止樹脂の上面に、1又は複数の発光素子が放出する光を遮光する板体を設けると共に、板体に1又は複数の発光素子が放出する光を所定の方向に通過させる貫通部を設けたことにより、発光装置から離間した位置に遮光板を設けた従来の照明装置と比較して、照明装置を小型化することができる。
本発明の他の観点によれば、蛍光体含有樹脂に覆われた1又は複数の発光素子と、前記1又は複数の発光素子を収容する凹部を有する発光素子収容体と、前記凹部により形成された空間に設けられ、前記1又は複数の発光素子を封止する封止樹脂と、を有する発光装置を備え、前記凹部は、前記凹部の底面から離間するにつれて幅広形状とされており、前記1又は複数の発光素子が放出する光を所定の方向に照射する照明装置であって、前記封止樹脂上に、前記1又は複数の発光素子が放出する光の一部を遮光する遮光部材を設けたことを特徴とする照明装置が提供される。
本発明によれば、1又は複数の発光素子が放出する光の一部を遮光する遮光部材を発光装置の構成要素である封止樹脂上に設けることにより、光透過部材に遮光部材を設けた場合と比較して、照明装置をさらに小型化することができる。
本発明によれば、照明装置の小型化を図ることができる。
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
(第1の実施の形態)
図2は、本発明の第1の実施の形態に係る照明装置の断面図であり、図3は、図2に示す発光素子が収容された発光素子収容体の平面図である。図2において、Aは照明装置10から所定の方向に照射された光を示している。
図2及び図3を参照するに、第1の実施の形態の照明装置10は、発光装置11と、遮光部材12とを有する。発光装置11は、発光素子収容体15と、発光素子16と、反射部材17と、光透過部材18とを有する。
発光素子収容体15は、収容体本体21と、貫通ビア22と、第1接続パッド23と、配線パターン24と、第2接続パッド25とを有する。
収容体本体21は、発光素子16を収容する凹部28と、貫通孔29とを有する。凹部28は、凹部28の底面28Aから光透過部材18に向かうにつれて(凹部28の底面28Aから離間するにつれて)幅広形状とされている。これにより、凹部28の側面28Bは、傾斜面とされている。凹部28の側面28Bと凹部28の底面28Aとが成す角度θ1は、例えば、120度〜160度とすることができる。凹部28の深さD1は、例えば、250μmとすることができる。
貫通孔29は、凹部28の底面28Aに対応する部分の収容体本体21を貫通するように形成されている。収容体本体21の材料としては、例えば、樹脂、セラミック、アルミナ、シリコン等を用いることができる。なお、収容体本体21の材料としてシリコンを用いた場合、収容体本体21と貫通ビア22、第1接続パッド23、及び配線パターン24との間を絶縁するための絶縁膜(図示せず)を、貫通ビア22、第1接続パッド23、及び配線パターン24の形成領域に対応する部分の収容体本体21に設ける必要がある。絶縁膜としては、例えば、厚さが1μmの酸化膜を用いることができる。収容体本体21の厚さM1は、例えば、350μmとすることができる。
貫通ビア22は、貫通孔29に設けられている。貫通ビア22の上端部は第1接続パッド23と接続されており、貫通ビア22の下端部は第2接続パッド24と接続されている。貫通ビア22の材料としては、例えば、Cuを用いることができる。貫通ビア22は、例えば、めっき法により形成することができる。
第1接続パッド23は、貫通ビア22の形成位置に対応する部分の凹部28の底面28Aに設けられている。第1接続パッド23は、貫通ビア22及びバンプ31と接続されると共に、バンプ31を介して、発光素子16と電気的に接続されている。第1接続パッド23の材料としては、例えば、Cuを用いることができる。第1接続パッド23は、例えば、めっき法により形成することができる。
配線パターン24は、貫通ビア22の形成位置に対応する部分の収容体本体21の下面21Bに設けられている。配線パターン24は、貫通ビア22と接続されている。配線パターン24は、貫通ビア22を介して、第1接続パッド23と電気的に接続されている。配線パターン24は、図示していない実装基板(例えば、マザーボード等)のパッドの配設位置に対応するように第2接続パッド25の配設位置を調整するためのものである。また、配線パターン24は、発光素子16が発光した際に発生する熱を照明装置10の外部に放出する機能を有する。
配線パターン24の材料としては、例えば、Cuを用いることができる。配線パターン24は、例えば、めっき法により形成することができる。
第2接続パッド25は、配線パターン24の下面24Aに設けられている。第2接続パッド25は、配線パターン24を介して、発光素子16と電気的に接続されている。第2接続パッド25は、図示していないマザーボード等の実装基板と接続される。第2接続パッド25としては、例えば、配線パターン24側からNi層、Au層の順に積層されたNi/Au積層膜を用いることができる。Ni層の厚さは、例えば、5μmとすることができる。また、Au層の厚さは、例えば、0.5μmとすることができる。
発光素子16は、収容体本体21の凹部28に収容されている。発光素子16は、少なくとも2つ以上の電極パッド33を有する。電極パッド33は、バンプ31を介して、第1接続パッド23と電気的に接続されている。発光素子16は、その全面から発光する素子である。発光素子16としては、例えば、発光ダイオードやレーザーダイオード等を用いることができる。
反射部材17は、凹部28の側面28B、及び凹部28の側面28Bと隣接する部分の凹部28の底面28Aに設けられている。反射部材17は、発光素子16の側面及び下面から放出される光を反射するための部材である。
このように、凹部28の側面28B、及び凹部28の側面28Bと隣接する部分の凹部28の底面28Aに反射部材17を設けることにより、発光素子16の側面及び下面から放出される光を反射して、照明装置10の外部に放出することが可能となるため、照明装置10の輝度を向上させることができる。
反射部材17としては、例えば、発光素子16の光を受光する面が略鏡面とされた金属板や金属膜等を用いることができる。金属板の材料としては、例えば、AgやAl等を用いることができる。金属膜としては、例えば、Ag膜やAl膜等を用いることができる。Ag膜は、例えば、インクジェット法、真空蒸着法、めっき法等により形成することができる。Ag膜の厚さは、例えば、10μmとすることができる。Al膜は、例えば、スパッタ法により形成することができる。Al膜の厚さは、例えば、2μm〜3μmとすることができる。
光透過部材18は、凹部28により形成された空間Bを気密するように、収容体本体21の上面21Aに設けられている。光透過部材18は、発光素子16の光を透過させることが可能な材料により構成されている。光透過部材18の材料としては、例えば、ガラスを用いることができる。光透過部材18の厚さM2は、例えば、200μmとすることができる。
図4は、図2に示す遮光部材が設けられた光透過部材の平面図である。
図2及び図4を参照するに、遮光部材12は、光透過部材18の面18Bに設けられている。光透過部材18の面18Bは、気密された空間Bに露出された側の光透過部材18の面である。遮光部材12は、発光素子16が放出する光の一部を遮光することで、所定の方向にのみ発光素子16の光を照射するための部材である。
このように、発光素子16が放出する光の一部を遮光する遮光部材12を、発光装置11の構成要素のうちの1つである光透過部材18の面18Bに設けることにより、発光装置201から離間した位置に遮光板202を設けた従来の照明装置200(図1参照)と比較して、照明装置10を小型化することができる。
また、気密された空間Bに露出された側の光透過部材18の面18Bに遮光部材12を設けることにより、遮光部材12の劣化を抑制することができる。
遮光部材12としては、例えば、発光素子16の光を受光する面が略鏡面とされた金属膜を用いることができる。金属膜としては、例えば、Ag膜やAl膜等を用いることができる。Ag膜は、例えば、インクジェット法、真空蒸着法、めっき法等により形成することができる。Ag膜の厚さは、例えば、10μmとすることができる。Al膜は、例えば、スパッタ法により形成することができる。Al膜の厚さは、例えば、2μm〜3μmとすることができる。
本実施の形態の照明装置によれば、発光素子16が放出する光の一部を遮光する遮光部材12を、発光装置11の構成要素のうちの1つである光透過部材18の面18Bに設けることにより、発光装置201から離間した位置に遮光板202を設けた従来の照明装置200(図1参照)と比較して、照明装置10を小型化することができる。
また、気密された空間Bに露出された側の光透過部材18の面18Bに遮光部材12を設けることにより、遮光部材12の劣化を抑制することができる。
なお、本実施の形態では、凹部28の側面28B、及び凹部28の側面28Bと隣接する部分の凹部28の底面28Aに反射部材17を設けた場合を例に挙げて説明したが、反射部材17は、凹部28の側面28B及び凹部28の底面28Aのいずれか一方のみに設けてもよい。
図5は、本発明の第1の実施の形態の変形例に係る照明装置の断面図である。図5において、Cは照明装置40から所定の方向に照射された光を示している。また、図5において、第1の実施の形態の照明装置10と同一構成部分には同一符号を付す。
図5を参照するに、第1の実施の形態の変形例の照明装置40は、第1の実施の形態の照明装置10の構成にさらに遮光部材41を設けた以外は照明装置10と同様に構成される。
図6は、図5に示す複数の遮光部材が設けられた光透過部材の平面図である。図6において、図5に示す照明装置40と同一構成部分には同一符号を付す。
図5及び図6を参照するに、遮光部材41は、光透過部材18の面18Bに設けられている。遮光部材41は、遮光部材12と共に、発光素子16から放出される光の一部を遮光して、所定の方向に発光素子16の光を放出するための部材である。
遮光部材41としては、発光素子16の光を受光する面が略鏡面とされた金属膜を用いることができる。金属膜としては、例えば、Ag膜やAl膜等を用いることができる。Ag膜は、例えば、インクジェット法、真空蒸着法、めっき法等により形成することができる。Ag膜の厚さは、例えば、10μmとすることができる。Al膜は、例えば、スパッタ法により形成することができる。Al膜の厚さは、例えば、2μm〜3μmとすることができる。
上記説明した照明装置40のように、必要に応じて複数の遮光部材12,41を光透過部材18に設けてもよい。また、発光素子16の光の一部を遮光する遮光部材は、光透過部材18の両面18A,18Bに設けてもよい。
上記構成とされた照明装置40は、第1の実施の形態の照明装置10と同様な効果を得ることができる。
(第2の実施の形態)
図7は、本発明の第2の実施の形態に係る照明装置の断面図である。図7において、第1の実施の形態の照明装置10と同一構成部分には同一符号を付す。
図7を参照するに、第2の実施の形態の照明装置50は、第1の実施の形態の照明装置10に設けられた遮光部材12の代わりに、遮光部材51を設けた以外は照明装置10と同様に構成される。
図8は、図7に示す遮光部材が設けられた光透過部材の平面図である。
図7及び図8を参照するに、遮光部材51は、光透過部材18の面18A(気密された空間Bに露出されていない側の光透過部材18の面)に設けられている。つまり、遮光部材51は、第1の実施の形態で説明した遮光部材12が設けられた光透過部材18の面18Bとは反対側の光透過部材18の面18Aに設けられている。遮光部材51としては、発光素子16の光を受光する面が略鏡面とされた金属膜を用いることができる。金属膜としては、例えば、Ag膜やAl膜等を用いることができる。Ag膜は、例えば、インクジェット法、真空蒸着法、めっき法等により形成することができる。Ag膜の厚さは、例えば、10μmとすることができる。Al膜は、例えば、スパッタ法により形成することができる。Al膜の厚さは、例えば、2μm〜3μmとすることができる。
本実施の形態の照明装置によれば、発光素子16が放出する光の一部を遮光する遮光部材51を、発光装置11の構成要素のうちの1つである光透過部材18の面18Aに設けることにより、発光装置201から離間した位置に遮光板202を設けた従来の照明装置200(図1参照)と比較して、照明装置50を小型化することができる。
なお、本実施の形態では、光透過部材18の面18Aに1つの遮光部材51を設けた場合を例に挙げて説明したが、必要に応じて光透過部材18の面18A及び/又は面18Bに複数の遮光部材を設けてもよい。
(第3の実施の形態)
図9は、本発明の第3の実施の形態に係る照明装置の断面図である。図9において、Gは凹部73により形成される空間(以下、「空間G」とする)を示している。また、図9において、第1の実施の形態の照明装置10と同一構成部分には同一符号を付す。
図9を参照するに、第3の実施の形態の照明装置60は、発光装置61と、遮光部材62とを有する。発光装置61は、第1の実施の形態で説明した発光装置11に設けられた発光素子収容体15、反射部材17、及び光透過部材18の代わりに、発光素子収容体65、反射部材66、及び光透過部材67を設けた以外は発光装置11と同様に構成される。
発光素子収容体65は、第1の実施の形態で説明した発光素子収容体15に設けられた収容体本体21の代わりに、収容体本体71を設けた以外は収容体本体21と同様に構成される。
収容体本体71は、貫通孔29と、発光素子16を収容する凹部73とを有する。凹部73は、凹部73の底面73Aから凹部73の底面73Aの上方に配置された光透過部材67に向かうにつれて(凹部73の底面73Aから離間するにつれて)幅広形状とされている。凹部73の深さD2は、例えば、250μmとすることができる。凹部73は、形状の異なる側面73B,73Cを有する。凹部73の側面73Bは、略一定の傾斜角度を有した傾斜面とされている。凹部73の側面73Bと凹部73の底面73Aとの成す角度θ2は、例えば、125度とすることができる。
凹部73の側面73Cは、第1の傾斜面75Dと、第1の傾斜面75Dとは傾斜角度の異なる第2の傾斜面75Eとから構成されている。第1の傾斜面75Dは、凹部73の底面73Aと隣接するように配置されている。第1の傾斜面75Dと凹部73の底面73Aとが成す角度θ3は、例えば、154度とすることができる。収容体本体71の厚さM3が350μmの場合、第1の傾斜面75Dが形成された部分の収容体本体71の厚さM4は、例えば、100μmとすることができる。
第2の傾斜面75Eは、第1の傾斜面75Dと隣接するように配置されている。第2の傾斜面75Eと凹部73の底面73Aとが成す角度θ4は、例えば、125度とすることができる。収容体本体71の厚さM3が350μmの場合、第2の傾斜面75Eが形成された部分の収容体本体71の厚さM5は、例えば、150μmとすることができる。
収容体本体71の材料としては、例えば、樹脂、セラミック、アルミナ、シリコン等を用いることができる。なお、収容体本体71の材料としてシリコンを用いた場合、貫通ビア22、第1接続パッド23、及び配線パターン24と収容体本体71との間を絶縁するための絶縁膜(図示せず)を、貫通ビア22、第1接続パッド23、及び配線パターン24の形成領域に対応する部分の収容体本体71に設ける必要がある。絶縁膜としては、例えば、厚さが1μmの酸化膜を用いることができる。収容体本体71の厚さM3は、例えば、350μmとすることができる。
反射部材66は、凹部73の側面73B,73C、及び凹部73の側面73B,73Cと隣接する部分の凹部73の底面73Aに設けられている。反射部材66は、発光素子16の側面及び下面から放出される光を反射するための部材である。なお、遮光部材62が発光素子16の光を反射する場合、反射部材66は、遮光部材62により反射された光を反射する。
このように、凹部73の側面73B,73C、及び凹部73の側面73B,73Cと隣接する部分の凹部73の底面73Aに反射部材66を設けることにより、発光素子16の側面及び下面から放出される光を反射して、照明装置60の外部に放出することが可能となるため、照明装置60の輝度を向上させることができる。
反射部材66としては、例えば、発光素子16の光を受光する面が略鏡面とされた金属板や金属膜等を用いることができる。金属板の材料としては、例えば、AgやAl等を用いることができる。金属膜としては、例えば、Ag膜やAl膜等を用いることができる。Ag膜は、例えば、インクジェット法、真空蒸着法、めっき法等により形成することができる。Ag膜の厚さは、例えば、10μmとすることができる。Al膜は、例えば、スパッタ法により形成することができる。Al膜の厚さは、例えば、2μm〜3μmとすることができる。
光透過部材67は、凹部73により形成された空間Gを気密するように、収容体本体21の上面21Aに設けられている。光透過部材67は、発光素子16の光を透過させることが可能な材料により構成されている。光透過部材67の材料としては、例えば、ガラスを用いることができる。光透過部材67の厚さM6は、例えば、200μmとすることができる。
図10は、図9に示す遮光部材が設けられた光透過部材の平面図である。
図9及び図10を参照するに、遮光部材62は、光透過部材67の面67Bに設けられている。光透過部材67の面67Bは、気密された空間Gに露出された側の光透過部材67の面である。遮光部材62は、発光素子16が放出する光の一部を遮光することで、所定の方向に発光素子16の光を照射するための部材である。
このように、発光素子16が放出する光の一部を遮光する遮光部材62を、発光装置61の構成要素のうちの1つである光透過部材67の面67Bに設けることにより、発光装置201から離間した位置に遮光板202を設けた従来の照明装置200(図1参照)と比較して、照明装置60を小型化することができる。
また、気密された空間Gに露出された側の光透過部材67の面67Bに遮光部材62を設けることにより、遮光部材62の劣化を抑制することができる。
遮光部材62としては、例えば、発光素子16の光を受光する面が略鏡面とされた金属膜を用いることができる。金属膜としては、例えば、Ag膜やAl膜等を用いることができる。Ag膜は、例えば、インクジェット法、真空蒸着法、めっき法等により形成することができる。Ag膜の厚さは、例えば、10μmとすることができる。Al膜は、例えば、スパッタ法により形成することができる。Al膜の厚さは、例えば、2μm〜3μmとすることができる。
本実施の形態の照明装置によれば、発光素子16が放出する光の一部を遮光する遮光部材62を、発光装置61の構成要素のうちの1つである光透過部材67の面67Bに設けることにより、発光装置201から離間した位置に遮光板202を設けた従来の照明装置200(図1参照)と比較して、照明装置60を小型化することができる。
また、気密された空間Gに露出された側の光透過部材67の面67Bに遮光部材62を設けることにより、遮光部材62の劣化を抑制することができる。
なお、本実施の形態では、気密された空間Gに露出された側の光透過部材67の面67Bに遮光部材62を設けた場合を例に挙げて説明したが、遮光部材62の代わりに第2の実施の形態の照明装置50に設けられた遮光部材51を光透過部材67の面67Aに設けてもよい。
(第4の実施の形態)
図11は、本発明の第4の実施の形態に係る照明装置の断面図であり、図12は、図11に示す発光素子が収容された発光素子収容体の平面図である。図11において、Eは照明装置90から所定の方向に照射された光を示している。また、図11において、第1の実施の形態の照明装置10と同一構成部分には同一符号を付す。
図11及び図12を参照するに、第4の実施の形態の照明装置90は、発光装置91と、遮光部材92とを有する。発光装置91は、第1の実施の形態で説明した発光装置11に設けられた発光素子収容体15、反射部材17、及び光透過部材18の代わりに、発光素子収容体95、反射部材96、及び光透過部材97を設けると共に、さらに2つの発光素子16(つまり、発光装置91は3つの発光素子16を有する)を設けた以外は発光装置11と同様に構成される。
発光素子収容体95は、第1の実施の形態で説明した発光素子収容体15に設けられた収容体本体21の代わりに収容体本体94を設けると共に、収容体本体94に3つの発光素子16のそれぞれに対して貫通ビア22、第1接続パッド23、配線パターン24、及び第2接続パッド25を設けた以外は収容体本体21と同様に構成される。
収容体本体94は、貫通孔29と、3つの発光素子16を収容する凹部98とを有する。凹部98は、凹部98の底面98Aから底面98Aの上方に配置された光透過部材97に向かうにつれて(凹部98の底面98Aから離間するにつれて)幅広形状とされている。これにより、凹部98の側面98Bは、傾斜面とされている。凹部98の側面98Bと凹部98の底面98Aとが成す角度θ5は、例えば、120度〜160度とすることができる。また、凹部98の深さD3は、例えば、250μmとすることができる。
収容体本体94の材料としては、例えば、樹脂、セラミック、アルミナ、シリコン等を用いることができる。なお、収容体本体94の材料としてシリコンを用いた場合、貫通ビア22、第1接続パッド23、及び配線パターン24と収容体本体94との間を絶縁するための絶縁膜(図示せず)を、貫通ビア22、第1接続パッド23、及び配線パターン24の形成領域に対応する部分の収容体本体94に設ける必要がある。絶縁膜としては、例えば、厚さが1μmの酸化膜を用いることができる。収容体本体94の厚さM7は、例えば、350μmとすることができる。
反射部材96は、凹部98の側面98B、及び凹部98の側面98Bと隣接する部分の凹部98の底面98Aに設けられている。反射部材96は、3つの発光素子16の光を反射するための部材である。なお、反射部材96は、遮光部材92が光を反射する機能を有する場合、遮光部材92により反射された光も反射する。
このように、凹部98の側面98B、及び凹部98の側面98Bと隣接する部分の凹部98の底面98Aに反射部材96を設けることにより、3つの発光素子16の側面及び下面から放出される光を反射して、照明装置90の外部に光を放出することが可能となるため、照明装置90の輝度を向上させることができる。
反射部材96としては、例えば、3つの発光素子16の光を受光する面が略鏡面とされた金属板や金属膜等を用いることができる。金属板の材料としては、例えば、AgやAl等を用いることができる。金属膜としては、例えば、Ag膜やAl膜等を用いることができる。Ag膜は、例えば、インクジェット法、真空蒸着法、めっき法等により形成することができる。Ag膜の厚さは、例えば、10μmとすることができる。Al膜は、例えば、スパッタ法により形成することができる。Al膜の厚さは、例えば、2μm〜3μmとすることができる。
光透過部材97は、凹部98により形成された空間Fを気密するように、収容体本体94の上面94Aに設けられている。光透過部材97は、発光素子16の光を透過させることが可能な材料により構成されている。光透過部材97の材料としては、例えば、ガラスを用いることができる。光透過部材97の厚さM8は、例えば、200μmとすることができる。
図13は、図11に示す遮光部材が設けられた光透過部材の平面図である。
図11及び図13を参照するに、遮光部材92は、光透過部材97の面97Bに設けられている。光透過部材97の面97Bは、気密された空間Fに露出された側の光透過部材97の面である。遮光部材92は、3つの発光素子16が放出する光の一部を遮光することで、所定の方向に3つの発光素子16の光を照射するための部材である。
このように、3つの発光素子16が放出する光の一部を遮光する遮光部材92を、発光装置91の構成要素のうちの1つである光透過部材97の面97Bに設けることにより、発光装置201から離間した位置に遮光板202を設けた従来の照明装置200(図1参照)と比較して、照明装置90を小型化することができる。
また、気密された空間Fに露出された側の光透過部材97の面97Bに遮光部材92を設けることにより、遮光部材92の劣化を抑制することができる。
遮光部材92としては、例えば、発光素子16の光を受光する面が略鏡面とされた金属膜を用いることができる。金属膜としては、例えば、Ag膜やAl膜等を用いることができる。Ag膜は、例えば、インクジェット法、真空蒸着法、めっき法等により形成することができる。Ag膜の厚さは、例えば、10μmとすることができる。Al膜は、例えば、スパッタ法により形成することができる。Al膜の厚さは、例えば、2μm〜3μmとすることができる。
本実施の形態の照明装置によれば、3つの発光素子16が放出する光の一部を遮光する遮光部材92を、発光装置91の構成要素のうちの1つである光透過部材97の面97Bに設けることにより、発光装置201から離間した位置に遮光板202を設けた従来の照明装置200(図1参照)と比較して、照明装置90を小型化することができる。
また、気密された空間Fに露出された側の光透過部材97の面97Bに遮光部材92を設けることにより、遮光部材92の劣化を抑制することができる。
また、3つの発光素子16を凹部98に配設することにより、照明装置90の輝度を向上させることができる。
なお、本実施の形態では、凹部98に3つの発光素子16を収容した場合を例に挙げて説明したが、凹部98に収容する発光素子16の数は2つでもいいし、3つ以上でもよい。また、本実施の形態の照明装置90をプロジェクタに適用する場合、赤色発光する発光素子、青色発光する発光素子、及び緑色発光する発光素子を上記3つの発光素子16として用いるとよい。これにより、照明装置90を用いてカラー画像を投影することができる。
なお、先に説明した第1〜第3の実施の形態の照明装置10,50,60及び第1の実施の形態の変形例の照明装置40に、複数の発光素子16を設けてもよい。
(第5の実施の形態)
図14は、本発明の第5の実施の形態に係る照明装置の断面図である。図14において、第1の実施の形態の照明装置10と同一構成部分には同一符号を付す。
図14を参照するに、第5の実施の形態の照明装置100は、第1の実施の形態の照明装置10に設けられた発光装置11の代わりに発光装置105を設けた以外は照明装置10と同様に構成される。
発光装置105は、第1の実施の形態で説明した発光装置11の構成に、さらに蛍光体含有樹脂101及び封止樹脂102を設けた以外は発光装置11と同様に構成される。
蛍光体含有樹脂101は、発光素子16を覆うように設けられている。蛍光体含有樹脂101は、透光性樹脂に蛍光体粒子を含有させた樹脂である。透光性樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂を用いることができる。
このように、透光性樹脂としてシリコーン樹脂を用いることにより、発光素子16から放出される光に含まれる紫外線が蛍光体含有樹脂101を通過することによる蛍光体含有樹脂101の劣化を抑制することができる。
照明装置100から白色光を放出させる場合、発光素子16としては、例えば、青色発光する発光ダイオードやレーザーダイオード等を用いることができる。この場合、蛍光体含有樹脂101に含まれる蛍光体粒子としては、例えば、黄色発光する蛍光体の粒子を用いることができる。黄色発光する蛍光体としては、例えば、YAG蛍光体を用いることができる。
封止樹脂102は、空間Bを充填するように設けられている。封止樹脂102は、蛍光体含有樹脂101に覆われた発光素子16を封止するための樹脂である。封止樹脂102としては、例えば、シリコーン樹脂を用いることができる。
上記構成とされた照明装置100は、蛍光体含有樹脂101に覆われた発光素子16を第1接続パッド23にフリップチップ接続させた後、空間Bを充填するように封止樹脂102を形成し、その後、遮光部材12が設けられた光透過部材18を収容体本体21の上面21Aに固定することで製造する。
このような構成とされた照明装置100においても、第1の実施の形態の照明装置10と同様な効果を得ることができる。
なお、本実施の形態の照明装置100では、1つの発光素子16を設けた場合を例に挙げて説明したが、凹部28に複数の発光素子16を設けてもよい。
また、本実施の形態で説明した蛍光体含有樹脂101及び封止樹脂102を、先に説明した第1〜第4の実施の形態の照明装置10,50,60,90、及び第1の実施の形態の変形例の照明装置40に設けてもよい。
(第6の実施の形態)
図15は、本発明の第6の実施の形態に係る照明装置の断面図である。図15において、第1の実施の形態の照明装置10と同一構成部分には同一符号を付す。
図15を参照するに、第6の実施の形態の照明装置110は、第5の実施の形態の照明装置100に設けられた発光装置105の代わりに発光装置115を設けた以外は照明装置100と同様に構成されている。
発光装置115は、第5の実施の形態で説明した発光装置105に設けられた光透過部材18及び封止樹脂102の代わりに、光透過部材111及び封止樹脂112を設けた以外は発光装置105と同様に構成される。
図16は、本発明の第6の実施の形態に係る照明装置の平面図である。
図15及び図16を参照するに、光透過部材111は、収容体本体21の上面21Aに設けられている。光透過部材111は、封止樹脂112を空間B内に導入するための貫通部113を有する。
このように、光透過部材111に貫通部113を設けることにより、照明装置110を製造する際、光透過部材111を基板本体21の上面21Aに固定した後に、貫通部113を介して、空間B内に封止樹脂112を導入させることができる。
光透過部材111は、発光素子16の光を透過させることが可能な材料により構成されている。光透過部材111の材料としては、例えば、ガラスを用いることができる。光透過部材111の厚さM9は、例えば、200μmとすることができる。また、光透過部材111は、第5の実施の形態の照明装置100に設けられた光透過部材18に貫通部113を加工することで形成することができる。
封止樹脂112は、空間B及び貫通部113を充填するように設けられている。貫通部113に設けられた部分の封止樹脂112の上面112Aは、光透過部材111の面111Aと略面一とされている。封止樹脂112としては、例えば、シリコーン樹脂を用いることができる。
このような構成とされた本実施の形態の照明装置110は、第5の実施の形態の照明装置100と同様な効果を得ることができる。
なお、先に説明した第1〜第4の実施の形態の照明装置10,50,60,90、及び第1の実施の形態の変形例の照明装置40に設けられた光透過部材18,67,97に封止樹脂112を導入するための貫通部を形成すると共に、発光素子16を蛍光体含有樹脂101で覆い、封止樹脂112により蛍光体含有樹脂101で覆われた発光素子16を封止してもよい。
(第7の実施の形態)
図17は、本発明の第7の実施の形態に係る照明装置の断面図である。図17において、第6の実施の形態の照明装置110と同一構成部分には同一符号を付す。
図17を参照するに、第7の実施の形態の照明装置120は、第6の実施の形態の照明装置110に設けられた発光装置115及び遮光部材12の代わりに、
発光装置125及び反射部材124を設けた以外は、照明装置110と同様に構成されている。
発光装置125は、第6の実施の形態で説明した発光装置115に設けられた光透過部材111の代わりに、板体121を設けた以外は発光装置115と同様に構成される。
図18は、本発明の第7の実施の形態に係る照明装置の平面図である。
図17及び図18を参照するに、板体121は、収容体本体21の上面21Aに設けられている。板体121は、光を透過させない材料により構成されている。板体121は、発光素子16が放出する光を所定の方向に通過させるための貫通部122を有する。板体121は、その一部が凹部28に設けられた封止樹脂112の上方に突出するような形状とされている。板体121としては、例えば、金属板やシリコン基板等を用いることができる。板体121の厚さM10は、例えば、200μmとすることができる。
反射部材124(第2の反射部材)は、封止樹脂112の上方に突出した部分の板体121の下面121Aを覆うように設けられている。反射部材124は、発光素子16が放出する光を反射部材17(本実施の形態における第1の反射部材)に向かうように反射するための部材である。
このように、発光素子16が放出する光を反射部材17に向かうように反射する反射部材124を設けることにより、反射部材17を介して、反射部材124に反射された光を照明装置120の外部に照射することが可能となるので、照明装置120の輝度を向上させることができる。
反射部材124としては、例えば、発光素子16の光を受光する面が略鏡面とされた金属板や金属膜等を用いることができる。金属板の材料としては、例えば、AgやAl等を用いることができる。金属膜としては、例えば、Ag膜やAl膜等を用いることができる。Ag膜は、例えば、インクジェット法、真空蒸着法、めっき法等により形成することができる。Ag膜の厚さは、例えば、10μmとすることができる。Al膜は、例えば、スパッタ法により形成することができる。Al膜の厚さは、例えば、2μm〜3μmとすることができる。
また、上記構成とされた本実施の形態の照明装置120は、第6の実施の形態の照明装置110と同様な効果を得ることができる。
なお、本実施の形態の照明装置120では、凹部28に1つの発光素子16を設けた場合を例に挙げて説明したが、凹部28に複数の発光素子16を設けてもよい。
(第8の実施の形態)
図19は、本発明の第8の実施の形態に係る照明装置の断面図である。図19において、第5の実施の形態の照明装置100と同一構成部分には同一符号を付す。
図19を参照するに、第8の実施の形態の照明装置130は、発光装置135と、遮光部材131とを有する。発光装置135は、第5の実施の形態で説明した発光装置105に設けられた光透過部材18を構成要素から取り除くと共に、発光装置105に設けられた遮光部材12の代わりに遮光部材131を設け、さらに、発光装置105に設けられた封止樹脂102の上面102A全体と収容体本体21の上面21Aとを略面一にした以外は発光装置105と同様に構成される。
図20は、本発明の第8の実施の形態に係る照明装置の平面図である。
図19及び図20を参照するに、遮光部材131は、封止樹脂102の上面102Aに設けられている。遮光部材131の下面131Aは、収容体本体21の上面21Aと略面一とされた反射部材17の面17Aと接触している。遮光部材131は、発光素子16の光を遮光する機能を有する。遮光部材131は、発光素子16が放出する光の一部を遮光することで、所定の方向に発光素子16の光を照射するための部材である。
遮光部材131としては、例えば、金属板やシリコン基板等を用いることができる。金属板の材料としては、例えば、AgやAl等を用いることができる。また、遮光部材131として金属板を用いた場合、遮光部材131の下面131Aを略鏡面とすることで、発光素子16の光を反射する反射板として機能するため、照明装置130の輝度を向上させることができる。
本実施の形態の照明装置によれば、発光素子16が放出する光の一部を遮光する遮光部材131を発光装置135の構成要素である封止樹脂102上に直接設けることにより、遮光部材131を光透過部材18(図14参照)に設けた場合と比較して、照明装置130をさらに小型化することができる。
また、遮光部材131の下面131Aが略鏡面とされた金属板を遮光部材131として用いることにより、遮光部材131が発光素子16の光を反射する反射板として機能するため、照明装置130の輝度を向上させることができる。
なお、本実施の形態の照明装置130の凹部28に複数の発光素子16を配設してもよい。
図21は、本発明の第8の実施の形態の変形例に係る照明装置の断面図である。図21において、第8の実施の形態の照明装置130と同一構成部分には同一符号を付す。
図21を参照するに、第8の実施の形態の変形例の照明装置140は、第7の実施の形態の照明装置130の構成に、さらに反射部材141を設けた以外は照明装置130と同様に構成される。
反射部材141は、遮光部材131の下面131Aを覆うように設けられている。反射部材141は、発光素子16が放出する光を反射部材17に向かうように反射するための部材である。
このように、発光素子16が放出する光を反射部材17に向かうように反射する反射部材141を設けることにより、反射部材17を介して、反射部材141に反射された光を照明装置140の外部に照射することが可能となるので、照明装置140の輝度を向上させることができる。
反射部材141としては、例えば、発光素子16の光を受光する面が略鏡面とされた金属板や金属膜等を用いることができる。金属膜としては、例えば、Ag膜やAl膜等を用いることができる。Ag膜は、例えば、インクジェット法、真空蒸着法、めっき法等により形成することができる。Ag膜の厚さは、例えば、10μmとすることができる。Al膜は、例えば、スパッタ法により形成することができる。Al膜の厚さは、例えば、2μm〜3μmとすることができる。
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
本発明は、発光装置が放出する光を所定の方向に照射する照明装置に適用できる。
従来の照明装置の断面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る照明装置の断面図である。 図2に示す発光素子が収容された発光素子収容体の平面図である。 図2に示す遮光部材が設けられた光透過部材の平面図である。 本発明の第1の実施の形態の変形例に係る照明装置の断面図である。 図5に示す複数の遮光部材が設けられた光透過部材の平面図である。 本発明の第2の実施の形態に係る照明装置の断面図である。 図7に示す遮光部材が設けられた光透過部材の平面図である。 本発明の第3の実施の形態に係る照明装置の断面図である。 図9に示す遮光部材が設けられた光透過部材の平面図である。 本発明の第4の実施の形態に係る照明装置の断面図である。 図11に示す発光素子が収容された発光素子収容体の平面図である。 図11に示す遮光部材が設けられた光透過部材の平面図である。 本発明の第5の実施の形態に係る照明装置の断面図である。 本発明の第6の実施の形態に係る照明装置の断面図である。 本発明の第6の実施の形態に係る照明装置の平面図である。 本発明の第7の実施の形態に係る照明装置の断面図である。 本発明の第7の実施の形態に係る照明装置の平面図である。 本発明の第8の実施の形態に係る照明装置の断面図である。 本発明の第8の実施の形態に係る照明装置の平面図である。 本発明の第8の実施の形態の変形例に係る照明装置の断面図である。
符号の説明
10,40,50,60,90,100,110,120,130,140 照明装置
11,61,91,105,115,125,135 発光装置
12,41,51,62,92,131 遮光部材
15,65,95 発光素子収容体
16 発光素子
17,66,96,124,141 反射部材
18,67,97,111 光透過部材
21,71,94 収容体本体
17A,18A,18B,67A,67B,97B,111A,131A 面
21A,94A,102A,112A 上面
21B,24A,94B,121A,131A 下面
22 貫通ビア
23 第1接続パッド
24 配線パターン
25 第2接続パッド
28,73,98 凹部
28A,73A,98A 底面
28B,73B,73C,98B 側面
29 貫通孔
31 バンプ
33 電極パッド
75D 第1の傾斜面
75E 第2の傾斜面
101 蛍光体含有樹脂
102,112 封止樹脂
113,122 貫通部
121 板体
B,G,F 空間
D1〜D3 深さ
M1〜M10 厚さ
θ1〜θ5 角度

Claims (12)

  1. 1又は複数の発光素子と、前記1又は複数の発光素子を収容する凹部を備えた発光素子収容体と、前記凹部により形成された空間を気密すると共に、前記1又は複数の発光素子の光を透過させる光透過部材と、を有する発光装置を備え、
    前記凹部は、前記凹部の底面から前記光透過部材に向かうにつれて幅広形状とされており、
    前記1又は複数の発光素子が放出する光を所定の方向に照射する照明装置であって、
    前記光透過部材に前記1又は複数の発光素子が放出する光の一部を遮光する遮光部材を設けたことを特徴とする照明装置。
  2. 前記遮光部材は、前記空間に露出された側の前記光透過部材の面に設けたことを特徴とする請求項1記載の照明装置。
  3. 前記凹部の側面及び/又は前記凹部の底面に、前記1又は複数の発光素子が放出する光を反射する反射部材を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の照明装置。
  4. 前記遮光部材は、前記1又は複数の発光素子の光を受光する側の面が略鏡面とされた金属膜であることを特徴とする請求項1ないし3のうち、いずれか一項記載の照明装置。
  5. 前記1又は複数の発光素子を覆う蛍光体含有樹脂と、
    前記空間を充填するように設けられ、前記1又は複数の発光素子を封止する封止樹脂と、をさらに設けたことを特徴とする請求項1ないし4のうち、いずれか一項記載の照明装置。
  6. 前記光透過部材に、前記空間に前記封止樹脂を導入するための貫通部を設けたことを特徴とする請求項5記載の照明装置。
  7. 蛍光体含有樹脂に覆われた1又は複数の発光素子と、前記1又は複数の発光素子を収容する凹部を備えた発光素子収容体と、前記凹部により形成された空間に設けられ、前記1又は複数の発光素子を封止する封止樹脂と、を有する発光装置を備え、
    前記凹部は、前記凹部の底面から離間するにつれて幅広形状とされており、
    前記1又は複数の発光素子が放出する光を所定の方向に照射する照明装置であって、
    前記発光素子収容体及び前記封止樹脂の上面に、前記1又は複数の発光素子が放出する光を遮光する板体を設けると共に、前記板体に前記1又は複数の発光素子が放出する光を前記所定の方向に通過させる貫通部を設けたことを特徴とする照明装置。
  8. 前記凹部の側面及び/又は前記凹部の底面に、前記1又は複数の発光素子が放出する光を反射する第1の反射部材を設けたことを特徴とする請求項7記載の照明装置。
  9. 前記板体に前記1又は複数の発光素子が放出する光を前記第1の反射部材に向けて反射する第2の反射部材を設けたことを特徴とする請求項8記載の照明装置。
  10. 蛍光体含有樹脂に覆われた1又は複数の発光素子と、前記1又は複数の発光素子を収容する凹部を有する発光素子収容体と、前記凹部により形成された空間に設けられ、前記1又は複数の発光素子を封止する封止樹脂と、を有する発光装置を備え、
    前記凹部は、前記凹部の底面から離間するにつれて幅広形状とされており、
    前記1又は複数の発光素子が放出する光を所定の方向に照射する照明装置であって、
    前記封止樹脂上に、前記1又は複数の発光素子が放出する光の一部を遮光する遮光部材を設けたことを特徴とする照明装置。
  11. 前記凹部の側面及び/又は前記凹部の底面に、前記1又は複数の発光素子が放出する光を反射する反射部材を設けたことを特徴とする請求項10記載の照明装置。
  12. 前記遮光部材は、前記1又は複数の発光素子の光を受光する側の面が略鏡面とされた金属板であることを特徴とする請求項10または11記載の照明装置。
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