JP2009164567A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】照明器具の筐体内に複数個配置するような場合に隣り合う色変換部材を、より近接して配置することが可能な発光装置を提供する。
【解決手段】発光装置Ａは、配線基板１と、配線基板１の一表面側に実装された複数個のＬＥＤチップ２と、ＬＥＤチップ２から放射された光によって励起されてＬＥＤチップ２よりも長波長の光を放射する蛍光体を含有した透光性材料により形成され配線基板１の上記一表面側において全ＬＥＤチップ２を覆う形で配置された色変換部材３とを備える。正面視において色変換部材３の一部が配線基板１の外周線よりも外側に突出している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＬＥＤチップ（発光ダイオードチップ）を利用した発光装置に関するものである。

従来から、青色光あるいは紫外光を放射するＧａＮ系のＬＥＤチップとＬＥＤチップから放射された光によって励起されてＬＥＤチップよりも長波長の光を放射する蛍光体とを組み合わせることにより、白色を含め、ＬＥＤチップの発光色とは異なる色合いの光を出す発光装置の研究開発が各所で行われている。なお、この種の発光装置は、小型、軽量、省電力といった長所を有し、例えば、小型電球（白熱電球、ハロゲン電球など）の代替の光源、携帯電話機の液晶パネル用光源（液晶パネル用バックライト）などとして広く用いられている。

また、近年、ＬＥＤチップの発光効率の向上に伴い、この種の発光装置を照明用途に展開する研究開発が盛んになってきているが、この種の発光装置を一般照明用途などのように比較的大きな光出力を必要とする用途に用いる場合、１個の発光装置では所望の光出力を得ることができないので、１つのパッケージに１個のＬＥＤチップを実装した複数個の発光装置を１枚の配線基板上に二次実装してＬＥＤユニットを構成するとともに、個々の発光装置に供給する電力を増加させ、ＬＥＤユニット全体で所望の光出力を確保するようにしているのが一般的である。

しかしながら、配線基板に二次実装する発光装置の数の増加に伴い、製造時の工数が増える、ＬＥＤユニットから出射される光をスポット状に絞りたい場合などに配光レンズや反射鏡が大型化してしまう、などの問題が発生する。そこで、１つのパッケージ内に複数個のＬＥＤチップを実装し、パッケージ当たりの光出力を大きくした所謂マルチチップＬＥＤパッケージも開発されている。

さらに最近では、ＬＥＤパッケージなどを製造販売するメーカーにおいて、照明器具などを製造販売するメーカーなどのユーザが発光装置を配線基板に二次実装する手間を省くことができて照明器具などの筐体内への設置作業が容易になるように、複数個のＬＥＤチップと１つの色変換部材とからなる単一の発光部が１枚の配線基板の一表面側に配置された発光装置（以下、単発光部ＬＥＤユニットとも称する）が提供されている（例えば、非特許文献１）。

ここにおいて、上記非特許文献１に開示された単発光部ＬＥＤユニットは、図１３に示すように、矩形板状の配線基板１’と、配線基板１’の一表面側に実装された複数個のＬＥＤチップ（図示せず）と、配線基板１’の上記一表面側において当該複数個のＬＥＤチップを覆う１つの色変換部材３’とを備えており、当該複数個のＬＥＤチップと１つの色変換部材３’とで発光部を構成している。ここで、色変換部材３’は、各ＬＥＤチップから放射される光によって励起されてＬＥＤチップよりも長波長の光（ＬＥＤチップの発光色とは異なる色の光）を放射する蛍光体を含有した透光性材料により形成されている。なお、上述の単発光部ＬＥＤユニットは、発光部が１つのみのユニットであり、複数個の発光装置を配線基板に二次実装してなるＬＥＤユニット（以下、ＬＥＤモジュールと称す）や、配線基板上に複数個のＬＥＤチップを実装して各ＬＥＤチップに対して各別に色変換部材を設けることによりＬＥＤチップと色変換部材とからなる発光部を複数備えるようにしたユニット（以下、複数発光部ＬＥＤユニットと称す）とは明確に区別されるものである。

ところで、上述の単発光部ＬＥＤユニットにおける配線基板１’上には、通常、ＬＥＤチップ以外に、照明器具の組立工程や組立後の取り扱い時などに静電気によりＬＥＤチップが絶縁破壊されるのを防止するためのツェナダイオードなどの保護素子も実装される。したがって、上述の単発光部ＬＥＤユニットを照明器具の筐体内に組み込む場合には、組立工程において、単発光部ＬＥＤユニットを照明器具の筐体内に設置した後、配線基板の外部接続用電極と直流電源との間を結線すればよく、保護素子が実装されていない従来のＬＥＤパッケージに比べて取り扱いが格段に容易になる。

さらに、上述のＬＥＤモジュールや上述の複数発光部ＬＥＤユニットでは、照明器具の品種ごとに配線基板を設計しなければならず、設計コストを含めた製造コストや管理コストなどのコストが高くなってしまい、照明器具の製造期間の短縮化の阻害要因となってしまう。

これに対して、上述の単発光部ユニットでは、配線基板１’への二次実装工程が不要であるという利点に加えて、照明器具の筐体に設置する単発光部ユニットの数を変えるだけで容易に、照明器具の明るさにバリエーションを持たせることができるという利点がある。
ＩＤＥＣ社、"ＩＤＥＣの高輝度ＬＥＤ照明ユニット"、〔online〕、［平成１９年１２月１２日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.idec.com/jpja/products/Catalogs/LED/index.html＞

しかしながら、図１３に示した構成の単発光部ユニットのような発光装置を照明器具の筐体内に設置した場合、正面視における配線基板１’のサイズが発光部のサイズ（正面視における発光部のサイズは色変換部材３’のサイズに等しい）よりも大きいので、隣り合う色変換部材３’を近接して配置することができず、照明器具の光学系である反射鏡や配光レンズでの配光制御性が低下するという問題や、反射鏡や配光レンズの小型化が制限され、照明器具の小型化が制限されてしまうという問題があった。なお、この種の問題は、発光部が１個のＬＥＤチップと１個の色変換部材とで構成された発光装置においても存在する。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、照明器具の筐体内に複数個配置するような場合に隣り合う色変換部材を、より近接して配置することが可能な発光装置を提供することにある。

請求項１の発明は、配線基板と、配線基板の一表面側に実装されたＬＥＤチップと、少なくともＬＥＤチップから放射された光によって励起されてＬＥＤチップよりも長波長の光を放射する蛍光体により形成され配線基板の前記一表面側においてＬＥＤチップを覆う形で配置された色変換部材とを備え、正面視において色変換部材の一部が配線基板の外周線よりも外側に突出してなることを特徴とする。

この発明によれば、正面視において色変換部材の一部が配線基板の外周線よりも外側に突出しているので、照明器具の筐体内に複数個配置するような場合に隣り合う色変換部材を、より近接して配置することが可能になり、照明器具の光学系での配光制御が容易になるとともに、照明器具の光学系の小型化が可能になり、照明器具の小型化が可能になる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記色変換部材が前記ＬＥＤチップから離間して配置され、前記ＬＥＤチップと前記色変換部材との間の領域に光学部材が配置されるとともに、前記色変換部材と前記光学部材との間に空気層が形成され、当該光学部材の一部が前記配線基板の前記外周線よりも外側に突出してなることを特徴とする。

この発明によれば、光学部材が設けられていることにより前記ＬＥＤチップから放射された光を効率よく前記色変換部材へ入射させることができ、また、前記色変換部材と光学部材との間に空気層が形成されていることにより、前記ＬＥＤチップから放射され光学部材および空気層を通して前記色変換部材に入射し前記色変換部材中の前記蛍光体により散乱された光のうち光学部材側へ散乱されて光学部材を透過する光の光量を低減できて発光装置全体としての外部への光取り出し効率を向上でき、また、前記色変換部材および光学部材それぞれの一部が前記配線基板の前記外周線よりも外側に突出していることにより、空気層が外部空間と連通し空気の流入および流出が起こるので、前記色変換部材の光入射面および光学部材の光出射面からの放熱が促進され、前記色変換部材の前記蛍光体の温度上昇を抑制できて前記蛍光体の量子効率が向上し、発光装置全体としての外部への光取り出し効率が向上する。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記光学部材と前記実装基板との間に充実され前記ＬＥＤチップを封止した透光性材料からなる封止部を備え、前記光学部材は、正面視において前記配線基板の前記外周縁よりも外側に突出している部分の底面から前記配線基板の側面に沿う位置決め用の段差部が連続一体に突設されており、当該段差部の突出寸法が前記配線基板の厚みよりも小さく設定されてなることを特徴とする。

この発明によれば、前記光学部材には、正面視において前記配線基板の前記外周縁よりも外側に突出している部分の底面から前記配線基板の側面に沿う位置決め用の段差部が連続一体に突設されているので、前記配線基板に対する前記光学部材の位置決め精度を高めることができ、また、前記光学部材と前記実装基板との間に充実され前記ＬＥＤチップを封止した透光性材料からなる封止部を備えているので、信頼性を高めることができ、また、段差部の突出寸法が前記配線基板の厚みよりも小さく設定されているので、製造時に透光性材料の余剰分が前記配線基板の背面側に回り込むのを防止することができ、透光性材料の余剰分が前記配線基板の背面側に回り込んで硬化して放熱性が低下するのを防止することができる。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３の発明において、前記色変換部材は、正面視形状が円形状のドーム状に形成され、前記配線基板は、正面視形状が長方形状であり、正面視における仮想対角線の交点を中心とするとき、正面視における前記色変換部材の中心が、前記配線基板の前記中心から前記配線基板の長手方向の一端側へ偏って配置されてなることを特徴とする。

この発明によれば、照明器具の筐体内に複数個配置するような場合に隣り合う前記色変換部材を、更に近接して配置することが可能になる。

請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記配線基板は、四隅のうち前記一端側の二隅に角落とし部が形成されてなることを特徴とする。

この発明によれば、照明器具の筐体内に複数個配置するような場合に、各発光装置を前記配線基板の長手方向の一端側が内側、他端側が外側となるように放射状の配置することによって、前記色変換部材をより一層近接して配置することが可能となり、照明器具の反射鏡および照明器具の小型化を図れる。

請求項１の発明では、照明器具の筐体内に複数個配置するような場合に隣り合う色変換部材を、より近接して配置することが可能になるという効果がある。

（実施形態１）
以下、本実施形態の発光装置について図１〜図３を参照しながら説明する。

本実施形態の発光装置Ａは、平板状の配線基板１と、配線基板１の一表面側に実装された複数個のＬＥＤチップ２と、各ＬＥＤチップ２から放射された光によって励起されてＬＥＤチップ２よりも長波長の光を放射する蛍光体を含有した第１の透光性材料により形成され配線基板１の上記一表面側において全てのＬＥＤチップ２を覆う形で配置されたドーム状の色変換部材３と、第２の透光性材料により形成され色変換部材３よりも内側に配置された光学部材４とを備え、色変換部材３と光学部材４との間に空気層５が形成されている。要するに、色変換部材３は、光学部材４との間に空気層５が形成される形で配線基板１の上記一表面側に配置されている。また、本実施形態の発光装置Ａは、複数個のＬＥＤチップ２と１つの色変換部材３とで発光部を構成しており（つまり、正面視における発光部のサイズは色変換部材３のサイズに等しい）、配線基板１の上記一表面側には、ＬＥＤチップ２の静電破壊防止用のコンデンサ（セラミックコンデンサ）７、極性接続ミスによるＬＥＤチップ２の絶縁破壊を防止するためのダイオード８も実装されている。

配線基板１は、多層アルミナセラミック基板もしくは単層アルミナセラミック基板からなる平板状（矩形板状）の絶縁性基材１１の一表面側に金属材料（例えば、Ｃｕ）からなる配線パターン１４（図１（ａ）には配線パターン１４の一部のみ示してある）が形成され、他表面側の一部に、反り防止用の金属パターン（図示せず）が形成されている。なお、絶縁性基材１１が多層のアルミナセラミック製の薄板により形成されている場合には、配線パターン１４の一部がビアを介してセラミックシート間に埋設される。また、絶縁性基材１１の材料はアルミナセラミックに限定するものではなく、例えば、ガラスエポキシ樹脂や液晶ポリマーなどの耐熱性樹脂でもよい。

配線基板１は、正面視形状（平面視形状）が長方形状であり、長手方向の一端部に入力用の一対の外部接続電極１２，１２が形成され、長手方向の他端部に送り配線用の一対の外部接続電極１３，１３が形成されており、長手方向の中間部に複数個のＬＥＤチップ２が密集して実装されている。ここで、本実施形態の発光装置Ａは、図４に示すように、一対の外部接続電極１２，１２間に、複数個のＬＥＤチップ２の直列回路が接続されるとともに、上述のコンデンサ７およびダイオード８が接続され、当該複数個のＬＥＤチップ２の直列回路が一対の外部接続電極１３，１３間にも接続されるように上述の配線パターン１４が形成されている。

ここにおいて、複数個のＬＥＤチップ２は、図１に示すように、正面視における配線基板１の仮想対角線Ｍ１，Ｍ２の交点を中心（以下、第１の中心と称す）Ｏ１とし、第１の中心Ｏ１に対して配線基板１の上記他端部側（つまり、配線基板１の長手方向の一端側）へ偏った位置を中心（以下、第２の中心と称す）Ｏ２として配置してある。要するに、発光装置Ａは、配線基板１の上記一表面に対して第２の中心Ｏ２に立てた法線を仮想光軸としている。

また、配線基板１は、長手方向の両端部に、後述の照明器具の筐体（器具本体）２０（図６参照）などに固定するための固定ねじ（図示せず）を挿通するねじ挿通孔１５が形成されており、筐体２０には上記固定ねじが螺合するねじ孔（図示せず）が形成されている。

本実施形態の発光装置Ａでは、ＬＥＤチップ２として、青色光を放射するＧａＮ系青色ＬＥＤチップを用い、色変換部材３の蛍光体として、ＬＥＤチップ２から放射された青色光によって励起されて黄色光を放射する粒子状の黄色蛍光体を用いており、ＬＥＤチップ２から放射され光学部材４、空気層５、および色変換部材３を通過した青色光と、色変換部材３の黄色蛍光体から放射された黄色光との混色光からなる白色光を得ることができる。

光学部材４は、凸レンズ状の形状に形成され、配線基板１の上記一表面側において全てのＬＥＤチップ２を覆うように配置されている。ここにおいて、光学部材４の材料である第２の透光性材料としては、ゴム状のシリコーンを採用しているが、第２の透光性材料は特にシリコーンに限定するものではなく、例えば、エポキシ樹脂などの有機材料やガラスなどの無機材料でもよい。また、図５に示すように、光学部材４における配線基板１側の底面４ｂに全ＬＥＤチップ２を収納可能な収納凹所４ｃを設け、収納凹所４ｃ内に全ＬＥＤチップ２を封止する封止部６を充実させるようにしてもよく、封止部６を設けることにより信頼性を高めることができる。ここで、封止部６の材料である第３の透光性材料としては、例えば、ゲル状のシリコーン樹脂を採用すればよいが、シリコーン樹脂に限らず、光学部材４と同等以上の屈折率を有する透光性樹脂やガラスなどを用いてもよい。

ところで、光学部材４は、正面視形状が円形状であり、正面視における中心（以下、第３の中心と称す）Ｏ３が配線基板１の上述の第２の中心Ｏ２に一致するように配置されている。また、光学部材４は、正面視（平面視）における直径が配線基板１の短手方向の寸法よりも大きく長手方向の寸法よりも短く設定されており、正面視において配線基板１の外周線の２つの長辺よりも外側に一部が突出している。ここにおいて、光学部材４は、正面視において配線基板１の外周線よりも突出する各部分の底面から配線基板１の長手方向に沿った両側面それぞれに沿う段差部４ｄ，４ｄが連続一体に突設されており、配線基板１に固着されたときに段差部４ｄ，４ｄが配線基板１の上記両側面の一部を覆うこととなる。また、本実施形態の発光装置Ａは、光学部材４における両段差部４ｄ，４ｄから互いに近づく向きに突起部４ｅが突設される一方で、配線基板１の上記両側面それぞれに光学部材４の突起部４ｅ，４ｅが係合する切欠部１６，１６が形成されている。したがって、配線基板１に対する光学部材４の位置決め精度を高めることができ、第２の中心Ｏ２と第３の中心Ｏ３とがずれるのを防止することができるから、製造コストの低コスト化を図れる。要するに、光学部材４の光軸が上記仮想光軸からずれるのを防止することができ、製造コストの低コスト化を図れる。

ここにおいて、上述の図５のように光学部材４と配線基板１との間に充実されＬＥＤチップ２を封止した第３の透光性材料からなる封止部６を備えた発光装置Ａの製造時に光学部材４を配線基板１に実装するにあたっては、光学部材４の収納凹所４ｃに未硬化の第３の透光性材料（例えば、シリコーン樹脂など）を充填し、上から配線基板１を裏返した状態で嵌め込むことで光学部材４を配線基板１に対して位置決めして第３の透光性材料を硬化させることにより封止部６を形成するような製造方法が考えられる。ここで、光学部材４には、正面視において配線基板１の外周縁よりも外側に突出している部分の底面から配線基板１の側面に沿う位置決め用の段差部４ｄ，４ｄが連続一体に突設されているので、図７（ａ）に示すように段差部４ｄ，４ｄの突出寸法が配線基板１の厚みと同じに設定してある場合や、当該厚みよりも大きく設定してある場合、光学部材４の収納凹所４ｃに充填した未硬化の第３の透光性材料に余剰分があると、余剰分の第３の透光性材料が段差部４ｄ，４ｄと配線基板１の両側面との間を這い上がり、配線基板１の背面側に回り込んで、そのまま硬化されてしまう。このため、配線基板１の背面側で硬化した第３の透光性材料からなる不要部６ｂ（図７（ｂ）参照）に起因して配線基板１の背面側の凹凸が大きくなり、配線基板１を被固定物に固定する際に安定して固定できなかったり、配線基板１が破損してしまうことが考えられる。また、ＬＥＤチップ２で発生した熱の放熱経路に熱伝導率の低い不要部６ｂが存在することにより、放熱性が低下し、さらに、不要部６ｂに起因した配線基板１と被固定物との密着性の低下により配線基板１と被固定物との間の熱抵抗が大きくなり放熱性が低下するので、ＬＥＤチップ２の温度が上昇しやすくなり、発光装置Ａの信頼性が低下し、発光装置Ａの製造歩留まりが低下する。

これに対して、図５および図６（ａ）に示したように、段差部４ｄ，４ｄの突出寸法を配線基板１の厚みよりも小さく設定しておけば、段差部４ｄ，４ｄの先端面が配線基板１の背面よりも正面側に位置するので、製造時に、光学部材４の収納凹所４ｃに未硬化の第３の透光性材料（例えば、シリコーン樹脂など）を充填し、上から配線基板１を裏返した状態で嵌め込むことで光学部材４を配線基板１に対して位置決めして第３の透光性材料を硬化させることにより封止部６を形成するような製造方法を採用し、段差部４ｄ，４ｄと配線基板１との間を第３の透光性材料の余剰分が這い上がったとしても配線基板１の背面側に回り込むのを防止することができるから、第３の透光性材料の余剰分が配線基板１の背面側に回り込んで硬化して放熱性が低下するのを防止することができる。したがって、図５および図６のように、段差部４ｄ，４ｄの突出寸法を配線基板１の厚みよりも小さく設定しておくことにより、段差部４ｄ，４ｄの突出寸法が配線基板１の厚み以上の場合に比べて、放熱性を向上でき、発光装置Ａの信頼性を高めることができるとともに製造歩留まりを高めることができる。

色変換部材３は、第１の透光性材料としてシリコーン樹脂を採用し、蛍光体として、ＬＥＤチップ２から放射された青色光によって励起されてブロードな黄色系の光を放射する粒子状の黄色蛍光体を採用している（つまり、色変換部材３は、黄色蛍光体を含有したシリコーン樹脂により形成されている）。したがって、本実施形態の発光装置Ａは、ＬＥＤチップ２から放射された青色光と黄色蛍光体から放射された光とが色変換部材３の光出射面（外面）を通して放射されることとなり、白色光を得ることができる。なお、色変換部材３の材料として用いる第１の透光性材料は、シリコーン樹脂に限らず、例えば、アクリル樹脂、ガラス、有機成分と無機成分とがｎｍレベルもしくは分子レベルで混合、結合した有機・無機ハイブリッド材料などを採用してもよい。また、色変換部材３の材料として用いる第１の透光性材料に混合する蛍光体も黄色蛍光体に限らず、例えば、赤色蛍光体と緑色蛍光体とを混合しても白色光を得ることができる。なお、色変換部材３は、位置によらず法線方向に沿った肉厚が一様となるように成形されている。また、色変換部材３は、配線基板１側の端縁（開口部の周縁）において配線基板１に重なる部位を配線基板１に対して、例えば接着剤（例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など）を用いて固着すればよい。

また、色変換部材３は、正面視形状が円形状であり、正面視における中心（以下、第４の中心と称す）Ｏ４が配線基板１の上述の第２の中心Ｏ２に一致するように配置されている。また、色変換部材３は、正面視（平面視）における直径が配線基板１の短手方向の寸法よりも大きく長手方向の寸法よりも短く設定されており、正面視において配線基板１の外周線の２つの長辺よりも外側に一部が突出している。ここにおいて、色変換部材３は、正面視において配線基板１の外周線よりも突出する各部分の底面から突出部３ｄ，３ｄが連続一体に突設されており、配線基板１に固着されたときに突出部３ｄ，３ｄが配線基板１の上記両側面の一部を覆うこととなる。したがって、配線基板１に対する色変換部材３の位置決め精度を高めることができ、第２の中心Ｏ２と第４の中心Ｏ４とがずれるのを防止することができるから、製造コストの低コスト化を図れる。要するに、色変換部材３の光軸が上記仮想光軸からずれるのを防止することができ、製造コストの低コスト化を図れる。なお、本実施形態の発光装置Ａは、正面視において色変換部材３の内径が光学部材４の直径よりも大きく設定されており、ＬＥＤチップ２と色変換部材３との間の領域に光学部材４が配置されるとともに、色変換部材３と光学部材４との間に上述の空気層５が形成されている。

しかして、本実施形態の発光装置Ａでは、光学部材４が設けられていることにより、各ＬＥＤチップ２から放射された光を効率よく色変換部材３へ入射させることができ、また、色変換部材３と光学部材４との間に空気層５が形成されていることにより、ＬＥＤチップ２から放射され光学部材４および空気層５を通して色変換部材３に入射し色変換部材３中の蛍光体により散乱された光のうち光学部材４側へ散乱されて光学部材４を透過する光の光量を低減できて発光装置Ａ全体としての外部への光取り出し効率を向上でき、また、色変換部材３および光学部材４それぞれの一部が配線基板１の上記外周線よりも外側に突出していることにより、空気層５が外部空間と連通しており、図３中に矢印で示すような経路で空気の流入および流出が起こるので、色変換部材３の光入射面および光学部材４の光出射面からの放熱が促進され、色変換部材３の蛍光体の温度上昇を抑制できて蛍光体の量子効率が向上し、発光装置Ａ全体としての外部への光取り出し効率が向上する。

次に、上述の発光装置Ａを複数個利用した照明器具について図８を参照しながら説明する。

図８に示す構成の照明器具は、有底円筒状に形成されたアルミダイカスト製（Ａｌ製）の筐体２０内に収納される複数個の発光装置Ａそれぞれの配線基板１が、筐体２０の底壁２０ａに対して、シリカやアルミナなどのフィラーからなる充填材を含有し且つ加熱時に低粘度化する樹脂シート（例えば、溶融シリカを高充填したエポキシ樹脂シートのような有機グリーンシート）３０により接合され、更に上記固定ねじ（図示せず）により固定されている。また、上記樹脂シート３０は電気絶縁性を有するとともに熱伝導率が高く、しかも、加熱時の流動性が高く凹凸面への密着性が高いので、上記樹脂シート３０と配線基板１および筐体２０の底壁２０ａとの間に空隙が発生するのを防止することができて、密着不足による熱抵抗の増大やばらつきの発生を防止することができ、ゴムシート状の放熱シートを用いる場合に比べて、ＬＥＤチップ２から筐体２０までの熱抵抗を小さくすることができて放熱性が向上するとともに熱抵抗のばらつきが小さくなり、ＬＥＤチップ２のジャンクション温度の温度上昇を抑制できるから、入力電力を大きくでき、光出力の高出力化を図れる。また、上述の筐体２０の底壁２０ａの背面には放熱用のフィン２１が連続一体に突設されているので、放熱性をより高めることができる。

また、上述の照明器具は、各発光装置Ａが筐体２０の底壁２０ａの中央部に密集配置されており、筐体２０内に、各発光装置Ａから放射される光の配光を制御する反射鏡４０が収納されている。ここにおいて、反射鏡４０は、椀状に形成され、底部に、全ての発光装置Ａが一括して挿入される開口部を有している。また、上述の照明器具は、筐体２０の底壁２０ａの周部に、別置の電源装置に一端側が接続される給電用の電線７１，７１を挿通する電線挿通孔２４が貫設されており、電線７１，７１の他端側に設けられたコネクタ７２が、複数個の発光装置Ａの直列回路の両端それぞれに一端が接続された電線２６，２６の他端側に設けられたコネクタ２５と、筐体内２０で接続されている。なお、複数個の発光装置Ａの直列回路は、発光装置Ａ間が電線２７を介して接続されている。また、本実施形態では、複数個の発光装置Ａを直列接続しているが、複数の発光装置Ａの接続関係は特に限定するものではなく、例えば、並列接続するようにしてもよいし、直列接続と並列接続とを組み合わせてもよい。

また、上述の照明器具は、透光性材料（例えば、アクリル樹脂など）により形成され反射鏡４０の光出射側の開口面を閉塞する形で配設される円板状の透光性カバー５０と、筐体２０の周壁２０ｂの先端縁に形成された溝部２０ｃの底面との間に透光性カバー５０の周部と反射鏡４０の開口縁から外方へ延設された外鍔部４１とを重ねた形で保持する円環状の保持枠６０とを備えている。ここで、保持枠１０の内周面には、ねじ溝を有する雌ねじ部が形成されており、当該雌ねじ部を筐体２０の周壁２０ｂの側面に形成された雄ねじ部にねじ込むことにより、保持枠１０が筐体２０に結合され、反射鏡４０の外鍔部４１および透光性カバー５０の周部が保持枠１０と筐体２０の溝部２０ｃの底面との間に保持される。なお、透光性カバー５０に、配光レンズを一体に形成してもよい。

反射鏡４０は、各発光装置Ａの色変換部材３の光出射面から放射されて入射した光を透光性カバー５０側へ反射させ狭角配光が得られるように内側面の形状が設計されており、当該内側面が放物面状に形成されている。なお、反射鏡４０の内側面の形状は特に限定するものではなく、所望の配光特性に応じて適宜設計すればよい。

反射鏡４０の材料としては、例えば、ＬＥＤチップ２や蛍光体から放射される光の反射率が高い金属（例えば、Ａｌなど）などを採用すればよく、本実施形態では、Ａｌを採用している。また、反射鏡４０の内側面は、ＡｌやＡｇなどを蒸着することで鏡面高反射処理したり、白色塗装することで高拡散反射処理したりすることで所望の反射率を確保している。なお、反射鏡４０の材料は金属に限らず、高耐熱の樹脂（例えば、ＰＢＴなど）などを採用してもよい。

以上説明した本実施形態の発光装置Ａでは、正面視において色変換部材３の一部が配線基板１の外周線よりも外側に突出しているので、例えば図８に示すように照明器具の筐体２０内に複数個配置するような場合に、隣り合う色変換部材３をより近接して配置することが可能となり（つまり、隣り合う発光部をより密集させて配置することが可能となり）、照明器具の光学系である反射鏡４０での配光制御が容易になるとともに、反射鏡４０を小型化することができ、照明器具の小型化が可能になる。

（実施形態２）
本実施形態の発光装置Ａの基本構成は実施形態１と略同じであり、図９に示すように、正面視における色変換部材３の中心である第４の中心Ｏ４が、配線基板１の第１の中心Ｏ１から配線基板１の長手方向の一端側へ更に偏って配置されている点、配線基板１の四隅のうち上記一端側の二隅に角落とし部１１ａが形成されている点が相違する。ここにおいて、角落とし部１１ａは、配線基板１の隣り合う側面間に形成された面取り部により構成され、平面となっているが、隣り合う側面それぞれに滑らかに連続する曲面としてもよい（つまり、角落とし部１１ａには、アールを設けてもよい）。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符合を付して説明を省略する。

しかして、本実施形態の発光装置Ａでは、図１０に示すように、照明器具の筐体２０内に複数個配置するような場合に、各発光装置Ａを配線基板１の長手方向の上記一端側が内側、他端側が外側となるように放射状の配置することによって、色変換部材３をより一層近接して配置することが可能となり、反射鏡４０および照明器具の小型化を図れる。

（実施形態３）
本実施形態の発光装置Ａの基本構成は実施形態１と略同じであり、図１１に示すように、複数個のＬＥＤチップ２を配線基板１の第１の中心Ｏ１を中心として（つまり、配線基板１の上記一表面に対して第１の中心Ｏ１に立てた法線を仮想光軸として）、配置している点、正面視における光学部材４の中心である第３の中心Ｏ３および色変換部材３の中心である第４の中心Ｏ４を、配線基板１の第１の中心Ｏ１に一致させている点、配線基板１の長手方向の一端部側にコンデンサ７を配置し他端部側にダイオード８を配置している点などが相違する。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

しかして、本実施形態の発光装置Ａにおいても、図１２に示すように、照明器具の筐体２０内に複数個配置するような場合に、色変換部材３をより近接して配置することが可能となり、反射鏡４０および照明器具の小型化を図れる。

なお、上記各実施形態１〜３では、複数個のＬＥＤチップ２を備えた発光装置Ａからなる発光装置Ａについて説明したが、ＬＥＤチップ２の個数は複数個に限定するものではなく１個でもよい。また、上記各実施形態１〜３では、ＬＥＤチップ２として、発光色が青色の青色ＬＥＤチップを採用しているが、ＬＥＤチップ２から放射される光は青色光に限らず、例えば、赤色光、緑色光、紫色光、紫外光などでもよい。また、色変換部材３における蛍光体も黄色蛍光体に限らず、例えば色調整や演色性を高めるなどの目的で複数種類の蛍光体を用いてもよく、例えば、赤色蛍光体と緑色蛍光体とを用いることで演色性の高い白色光を得ることができる。ここで、複数種類の蛍光体を用いる場合には必ずしも発光色の異なる蛍光体の組み合わせに限らず、例えば、発光色はいずれも黄色で発光スペクトルの異なる複数種類の蛍光体を組み合わせてもよい。また、上記各実施形態１〜４では、発光部の発光色として白色を例示したが、発光部の発光色は白色系の色に限定するものではない。また、上記各実施形態１〜３では、配線基板１として平板状のものを用いているが、必ずしも平板状である必要はなく、例えば、上記一表面側に、複数個のＬＥＤチップ２を収納する凹部が形成されたものでもよい。また、色変換部材３は、少なくとも蛍光体により形成されていればよい。

実施形態１の発光装置を示し、（ａ）は概略正面図、（ｂ）は概略背面図、（ｃ）は概略下面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ’概略断面図、（ｅ）は（ａ）のＣ−Ｃ’概略断面図である。 同上の発光装置の要部概略斜視図である。 同上の発光装置の機能説明図である。 同上の発光装置の回路図である。 同上の発光装置の他の構成例を示し、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は要部斜視図である。 同上の製造方法の説明図である。 同上の比較例の製造方法の説明図である。 同上の発光装置を用いた照明器具を示し、（ａ）は要部概略正面図、（ｂ）は概略断面図である。 実施形態２の発光装置を示し、（ａ）は概略正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’概略断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ’概略断面図である。 同上の発光装置を用いた照明器具を示し、（ａ）は要部概略平面図、（ｂ）は概略断面図である。 実施形態３の発光装置を示し、（ａ）は概略正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’概略断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ’概略断面図である。 同上の発光装置を用いた照明器具の要部概略正面図である。 従来例の発光装置を示し、（ａ）は概略正面図、（ｂ）は概略斜視図である。

符号の説明

Ａ 発光装置
１ 配線基板
２ ＬＥＤチップ
３ 色変換部材
４ 光学部材
４ｄ 段差部
５ 空気層
１１ａ 角落とし部
Ｍ１，Ｍ２ 仮想対角線
Ｏ１ 中心（仮想対角線の交点）
Ｏ２ 中心
Ｏ３ 中心（光学部材の中心）
Ｏ４ 中心（色変換部材の中心）

Claims (5)

1. 配線基板と、配線基板の一表面側に実装されたＬＥＤチップと、少なくともＬＥＤチップから放射された光によって励起されてＬＥＤチップよりも長波長の光を放射する蛍光体により形成され配線基板の前記一表面側においてＬＥＤチップを覆う形で配置された色変換部材とを備え、正面視において色変換部材の一部が配線基板の外周線よりも外側に突出してなることを特徴とする発光装置。
2. 前記色変換部材が前記ＬＥＤチップから離間して配置され、前記ＬＥＤチップと前記色変換部材との間の領域に光学部材が配置されるとともに、前記色変換部材と前記光学部材との間に空気層が形成され、当該光学部材の一部が前記配線基板の前記外周線よりも外側に突出してなることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
3. 前記光学部材と前記実装基板との間に充実され前記ＬＥＤチップを封止した透光性材料からなる封止部を備え、前記光学部材は、正面視において前記配線基板の前記外周縁よりも外側に突出している部分の底面から前記配線基板の側面に沿う位置決め用の段差部が連続一体に突設されており、当該段差部の突出寸法が前記配線基板の厚みよりも小さく設定されてなることを特徴とする請求項２記載の発光装置。
4. 前記色変換部材は、正面視形状が円形状のドーム状に形成され、前記配線基板は、正面視形状が長方形状であり、正面視における仮想対角線の交点を中心とするとき、正面視における前記色変換部材の中心が、前記配線基板の前記中心から前記配線基板の長手方向の一端側へ偏って配置されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発光装置。
5. 前記配線基板は、四隅のうち前記一端側の二隅に角落とし部が形成されてなることを特徴とする請求項４記載の発光装置。

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