JP2009231510A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耐候性が向上されて光の取出し効率の低下を抑制できる照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置１は、素子電極１５ａを有したＬＥＤ素子(半導体発光素子)１５と、素子電極１５ａと電気的に接続されたパッケージ電極（電気導体）１３と、ＬＥＤ素子１５及びパッケージ電極１３を埋めて設けられた透光性の第１の封止部材２０と、この第１の封止部材２０を覆って設けられた透光性の第２の封止部材２２とを具備する。第１の封止部材と第２の封止部材の内の一方の封止部材２２を、ＬＥＤ素子１５が発した光で励起されて前記光の波長とは異なる波長の光を放射する蛍光体が混ぜられた透光性のシリコーン樹脂製とする。他方の封止部材２０を、ＬＥＤ素子１５が発する熱及び光に対してエポキシ樹脂よりも変色し難くかつシリコーン樹脂製の一方の封止部材２２よりガス透過性が低い樹脂製としたことを特徴としている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）等の半導体発光素子を発光源として照明をする照明装置に関する。

従来、ＬＥＤを外気雰囲気や機械的な衝撃等から保護するために、ＬＥＤを樹脂で封止した発光装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この発光装置では、ＬＥＤと、これがマウントされた一方のリードと、ＬＥＤと他方のリードとを接続したボンディングワイヤを、透光性のシリコーン樹脂からなる第１の封止体で封止し、更に、その外側に透光性樹脂からなる第２の封止体を設けた二重の封止構造を採用している。この構造において、第２の封止体をなす樹脂には、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等が使用可能である。しかし、エポキシ樹脂は、波長が短い光に照射されることで変色を生じるので、長期間の使用により光透過率が次第に低下するに伴い、光の取出し効率が低下する、という問題がある。そのため、こうした問題を改善するために、第２の封止体に耐光性に優れたシリコーン樹脂を用いることが良い、と特許文献１には記述されている。
特開2002-314139号公報（段落0022-0088、図１−図９）

ＬＥＤを埋めた第１の封止体と、その外側の第２の封止体とが、いずれもシリコーン樹脂からなる封止の構成は、ＬＥＤ、リード、及びボンディングワイヤを、二層のシリコーン樹脂で埋設したのと実質的には同じである。

ところで、エポキシ樹脂に比較してシリコーン樹脂は、ガス例えば水蒸気（水分）や腐食性ガス等が透過する性能が高い。そのため、シリコーン樹脂を透過した水分や腐食性ガス等を原因として、例えばボンディングワイヤが接続されたＬＥＤの電極が劣化して光の取出し効率が低下する。

ちなみに、本発明者が行った第１の試験、つまり、一層のシリコーン樹脂のみでＬＥＤを埋設したサンプルを、温度８５℃でかつ湿度８５％の高温高湿環境下で400時間連続点灯させた恒温高湿試験では、ＬＥＤの電極劣化により光束が１０％低下することが確かめられた。更に、本発明者が行った第２の試験、つまり、一層のシリコーン樹脂のみでＬＥＤを埋設するとともに、このシリコーン樹脂に埋設されるリードの表面に光の反射率を高めるために銀（Ａｇ）メッキを施したサンプルを、高濃度のＳｏｘ(硫黄ガス)環境下で100時間連続点灯させた腐食ガス試験では、リード表面の銀メッキ層が硫化して光束が３０％低下することが確かめられた。

なお、第２の封止体をなす樹脂にエポキシ樹脂を用いた場合、既述のようにエポキシ樹脂が熱及び波長の短い光に晒されることで、このエポキシ樹脂が黄色から茶褐色さらには黒色に変色するため、このような黒化の進行により第２の封止体の光透過率が次第に低下し光の取出し効率が低下する、という問題がある。したがって、長期間にわたり所定の光束を維持するという品質保持上の観点からは、エポキシ樹脂でＬＥＤを封止することは好ましくない。

本発明の目的は、耐候性が向上されて光の取出し効率の低下を抑制できる照明装置を提供することにある。

請求項１の発明は、素子電極を有した半導体発光素子と；前記素子電極と電気的に接続された電気導体と；前記半導体発光素子及び電気導体を埋めて設けられた透光性の第１の封止部材と；この第１の封止部材を覆って設けられた透光性の第２の封止部材と；を具備し、前記第１、第２の封止部材の内の一方の封止部材が、前記半導体発光素子が発した光で励起されて前記光の波長とは異なる波長の光を放射する蛍光体が混ぜられた透光性のシリコーン樹脂製であるとともに、他方の封止部材が、前記半導体発光素子が発する熱及び光に対してエポキシ樹脂よりも変色し難くかつ前記シリコーン樹脂製の一方の封止部材よりガス透過性が低い樹脂製であることを特徴としている。

この請求項１の発明で、半導体発光素子にはチップ状のＬＥＤや有機ＥＬ素子等を用いることができる。素子電極を有する半導体発光素子として、ＬＥＤを用いる場合、青色の光や紫外光を発するＬＥＤを用いることができる。半導体発光素子が有する素子電極は、一対であっても、或いは一個でも良い。請求項１の発明で、光を取出し易くするために電気導体はＡｇメッキを施されていることが望ましい。又、請求項１の発明で、半導体発光素子の素子電極と電気導体との電気的に接続は、これらにわたるボンディングワイヤを用いて実施できる他、素子電極を有した半導体発光素子を電気導体にフリップチップ実装（フリップチップボンディング）により実施することもできる。

請求項１の発明で、例えば照明光を白色とする場合に、シリコーン樹脂製の封止部材に混ぜられた蛍光体とは、半導体発光素子が青色の光を主に発するＬＥＤの場合、青色の光に対して補色の関係にある黄色の光を主に放射する蛍光体を指しているが、更に演色性を改善するための蛍光体が更に含まれていても差し支えない。又、半導体発光素子が紫外光を発するＬＥＤの場合、赤色、緑色、及び青色の光を放射する三種類の蛍光体を指している。

請求項１の発明で、半導体発光素子が発する熱及び光に対してエポキシ樹脂よりも変色し難くかつシリコーン樹脂製の封止部材よりガス透過性が低い樹脂製の封止部材としては、例えば一般的にフッ素樹脂と通称される四弗化エチレン樹脂を挙げることができる。又、請求項１の発明で、「ガス透過性」とは、水蒸気(水分)及び腐食性ガス例えば硫黄ガス等のガスが、樹脂製の封止部材を透過する性能を指している。

更に、請求項１の発明は、請求項２の発明のように、「前記第１の封止部材が前記他方の封止部材からなるとともに、前記第２の封止部材が前記一方の封止部材からなる」という態様、及び請求項６の発明のように、「前記第１の封止部材が前記一方の封止部材からなるとともに、前記第２の封止部材が前記他方の封止部材からなる」という態様を含んでいる。

請求項１，２，６の発明では、半導体発光素子及び電気導体等の被封止部品を二重に封止した透光性封止部材の内の一方が、シリコーン樹脂よりもガス透過性が低い樹脂製であるので、この封止部材のバリア作用により、水蒸気（水分）及び腐食性ガス等のガスが封止部材を透過して前記被封止部品に波及することを抑制できる。

これにより、耐候性を向上されるので、長期間にわたる使用において、半導体発光素子の劣化を原因とする光束の低下が抑制されるとともに、電気導体がＡｇメッキされている場合に、そのメッキ層の硫化を原因とする光束の低下を抑制できる。

そして、以上のようにガスに対するバリアとして作用する封止部材は、エポキシ樹脂以外の樹脂であって、半導体発光素子が発する熱及び光に対してエポキシ樹脂よりも変色し難い。これとともに、バリアとして作用する封止部材と比較してガス透過性が高いシリコーン樹脂製の封止部材は、半導体発光素子が発する熱及び光に対してエポキシ樹脂よりも変色し難い。したがって、二重の樹脂製封止部材の変色を原因とする光の透過率の低下が抑制されるので、長期間にわたる使用において光の取出し効率の低下が抑制されて所定の光束を維持できる。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記電気導体と前記半導体発光素子の素子電極とがボンディングワイヤにより電気的に接続されていて、このボンディングワイヤの中間部が、前記第１の封止部材から突出して前記第２の封止部材に埋設されていることを特徴としている。

この請求項３の発明で、第１の封止部材はボンディングワイヤ全体を埋めるに足る厚みで設ける必要がなく、その厚みを薄くできるので、第１の封止部材の使用量が少なくて済む。そして、半導体発光素子等の被封止部品を埋設した第１の封止部材をなす樹脂は、第２の封止部材をなすシリコーン樹脂に比較して、硬化する際の収縮率が高いので、ボンディングワイヤと半導体発光素子及び電気導体との接続部に、第１の封止部材の収縮に見合った応力が集中して作用する。しかし、第１の封止部材の使用量が少ないことと相まって、この第１の封止部材が収縮する際、第１の封止部材から突出しているボンディングワイヤの中間部が、第１の封止部材に拘束されることなくばねのように弾性変形できるので、前記接続部への応力の集中が緩和されて、ボンディングワイヤと半導体発光素子及び電気導体との電気的接続の信頼性を確保できる。

請求項４の発明は、請求項２又は３の発明において、前記他方の封止部材からなる前記第１の封止部材に無機フィラーが混ぜられていることを特徴としている。この発明で、無機フィラーには、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＣａＣＯ３、ＢＮ、Ａｌ２０３等の白色系の無機フィラーを用いることが好ましい。

この請求項４の発明では、第１の封止部材の表面がこの第１の封止部材に混ぜられた無機フィラーによって荒れた状態となるので、第１の封止部材とこれを覆った第２の封止部材との接着強度が向上される。更に、無機フィラーが有したＯＨ基により第２の封止部材と水素結合がなされるので、第１、第２の封止部材の接着強度が向上される。したがって、第１の封止部材から第２の封止部材が剥がれ難くできる。又、無機フィラーが白色系である場合には、シリコーン樹脂からなる第２の封止部材に混入された蛍光体により第１の封止部材に向けて放射された光を、光の利用方向に反射させて取出せるので、光の取出し効率を高めることができる。

請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記他方の封止部材からなる前記第１の封止部材の厚みが150μｍ以下であることを特徴としている。

この発明では、第１の封止部材の厚みを150μｍ以下と薄くしたことで、半導体発光素子が発した光が、無機フィラーが混ぜられた第１の封止部材を透過し易くして、所望とする光束を維持できる。

請求項６の発明は、請求項１の発明において、前記第１の封止部材が前記一方の封止部材からなるとともに、前記第２の封止部材が前記他方の封止部材からなることを特徴としている。

この請求項６の発明では、ガス透過性の低い樹脂製の第２の封止部材が、シリコーン樹脂製の第１の封止部材を覆っているので、水蒸気(水分)及び腐食性ガスが、第１の封止部材に波及することが抑制されるに伴い、この第１の封止部材に混ぜられた蛍光体が水蒸気(水分)及び腐食性ガスによって劣化することを抑制できる。これにより、水分で劣化を起こす可能性が高い硫化物系の蛍光体を第１の封止部材に混ぜて使用できる等、使用可能な蛍光体の種類を増やすことも可能である。

請求項１，２，６に係る発明の照明装置によれば、水分及び腐食性ガスが樹脂製の封止部材を透過して半導体発光素子等に波及し難いので、耐候性が向上されるとともに、それに伴い光の取出し効率の低下を抑制できる、という効果がある。

請求項３に係る発明の照明装置によれば、請求項２の発明において、更に、第１の封止部材が硬化する際の収縮率が、第２の封止部材をなすシリコーン樹脂に比較して高いにも拘らず、ボンディングワイヤと半導体発光素子及び電気導体との接続部への応力の集中を緩和でき、これらの電気的接続の信頼性を確保できる。

請求項４に係る発明の照明装置によれば、請求項２又は３の発明において、更に、第１、第２の封止部材の界面での接着強度が向上されて、第１の封止部材から第２の封止部材が剥がれ難くできる。

請求項５に係る発明の照明装置によれば、請求項４の発明において、更に、無機フィラーが混ぜられた第１の封止部材を、半導体発光素子が発した光が透過し易いので、所望とする光束を維持できる。

図１を参照して本発明の第１実施形態を説明する。

図１中符号１は例えば照明モジュールとして機能する照明装置を示している。この照明装置１は、装置基板２を備えている。

装置基板２は、電気絶縁材例えば合成樹脂を所定形状具体的には四角形に成形した板からなり、その四隅に図示しない取付け孔が開けられている。これらの取付け孔を装置基板２の正面側から裏側に向けて挿入される図示しないねじにより、装置基板２が図示しない設置部材に固定されるようになっている。装置基板２の正面をなした一面(図１において上面)には、後述する複数のＬＥＤ素子を直列接続するための金属導体例えば銅箔からなる配線パターン（図示しない）が設けられている。

本実施形態の照明装置１は表面実装タイプの発光パッケージ例えばＬＥＤパッケージ１１を複数備えている。各ＬＥＤパッケージ１１は、パッケージ基板１２と、電気導体例えば一対のパッケージ電極１３と、リフレクタ１４と、半導体発光素子例えばＬＥＤ素子１５と、ボンディングワイヤ１９と、第１の封止部材２０と、第２の封止部材２２を有して形成されている。

パッケージ基板１２は合成樹脂等の電気絶縁材で形成されている。一対のパッケージ電極１３はリードフレームとしてパッケージ基板１２に取付けられている。これらパッケージ電極１３は、互いの一端を対向するように接近させてパッケージ基板１２の正面に接着されているとともに、両パッケージ電極１３の他端部はパッケージ基板１２の側面から裏面に回り込んでこれらの面に接着して配置されている。一対のパッケージ電極１３は、銅をベースとして、その上に施されたＡｇメッキ(図示しない)を有している。このようにパッケージ電極１３がＡｇメッキされていることにより、これらパッケージ電極１３に入射した光を光の利用方向に効率よく反射できる。

リフレクタ１４は、合成樹脂等の電気絶縁材でパッケージ基板１２と略同じ大きさに形成されていて、収容部１４ａを有している。収容部１４ａは円錐台形状または四角錐台形の穴からなる。収容部１４ａを区画するリフレクタ１４の内面は反射面となっている。この反射面での反射率を高めるために、リフレクタ１４は白色系樹脂で成形されているが、リフレクタ１４が白色系でない場合には、アルミニウムや銀等の金属材料からなる金属膜をリフレクタ１４の内面にメッキ又は蒸着により設けることが望ましい。

このリフレクタ１４はパッケージ基板１２の正面に接着剤により固定されている。そのため、収容部１４ａの小径開口端が収容部１４ａの底をなすパッケージ基板１２で閉じられていて、それにより、一対のパッケージ電極１３の大部分が収容部１４ａの底部に配設されている。

発光源であるＬＥＤ素子１５は主波長として例えば青色の光を発する青色ＬＥＤチップからなる。このＬＥＤ素子１５は、例えばダブルワイヤー型であって、透光性を有した素子基板１６の一面に窒化物半導体を用いてなる半導体発光層１７を積層して形成されているとともに、一対の素子電極１５ａを有している。電気絶縁性の素子基板１６は例えばサファイア基板で作られている。

これらのＬＥＤ素子１５は各収容部１４ａに夫々に配設されている。具体的には、素子基板１６の前記一面と平行な他面を、収容部１４ａの底に位置されている一対のパッケージ電極１３の内の一方に、極めて薄くかつ透明なダイボンド材１８を用いてダイボンドされることにより、収容部１４ａの略中央部に配設されている。

ボンディングワイヤ１９はＡｕの細線からなる。収容部１４ａ内で、ボンディングワイヤ１９の一端が、素子電極１５ａにワイヤボンディングのファーストボンディングにより接続されている。同様に、収容部１４ａ内で、ボンディングワイヤ１９の他端が、一方又は他方のパッケージ電極１３にワイヤボンディングのセカンドボンディングにより接続されている。

第１の封止部材２０と第２の封止部材２２は、ＬＥＤ素子１５及びパッケージ電極１３を二重に封止して、これらを外気及び水分から遮断するために用いられている。

第１の封止部材２０は、Ｃ−Ｆ結合を含んだ樹脂具体的には四弗化エチレン樹脂製であり、透光性を有している。第１の封止部材２０には白色系の無機フィラー例えばＳｉＯ２製のフィラー(図示しない)が混ぜられている。この第１の封止部材２０は、収容部１４ａの底部に収容されて、ＬＥＤ素子１５全体及びパッケージ電極１３を埋設しているとともに、好ましい例としてボンディングワイヤ１９の中間部を除いて、このボンディングワイヤ１９を埋設している。なお、第１の封止部材２０は、ＬＥＤ素子１５全体及びパッケージ電極１３だけではなくボンディングワイヤ１９全体を埋めて設けることもできる。

第１の封止部材２０の最大の厚みＨは150μｍ以下と薄く、本実施形態では第１の封止部材２０の最大の厚みＨを120μｍとしてある。こうした厚みＨの設定により、無機フィラーが混ぜられているにも拘らず、第１の封止部材２０に良好な透光性を得て、所望とする光束が第１の封止部材２０を透過できるようにしてある。そして、この第１の封止部材２０の外側にはボンディングワイヤ１９の中間部が突出されている。なお、第１の封止部材２０は第２の封止部材２２に先立って収容部１４ａ内で硬化される。

第２の封止部材２２は透光性のシリコーン樹脂等からなり、硬化された第１の封止部材２０を覆って収容部１４ａを埋めて設けられている。したがって、ボンディングワイヤ１９の中間部は硬化された第２の封止部材２２に埋設されている。第２の封止部材２２の最小厚みは第１の封止部材２０の最大の厚みＨよりも厚い。

第２の封止部材２２のガス透過性は第１の封止部材２０のガス透過性よりも高い。逆に、言えば、第１の封止部材２０の方が第２の封止部材２２よりもガス透過性が低く、このガス透過性が低い方の第１の封止部材２０に無機フィラーが混ぜられている。そして、ガス透過性が高い方の第２の封止部材２２に蛍光体（図示しない）が混ぜられている。この蛍光体は、ＬＥＤ素子１５が発した青色の光によって励起されて主に黄色の光を放射する蛍光体であって、好ましくは第２の封止部材２２の全体にわたり均等に分散した状態に混ぜられている。

各ＬＥＤパッケージ１１は装置基板２に表面実装されている。装置基板２に実装されたＬＥＤパッケージ１１は、照明装置１を正面側から見た場合に縦横に整列した状態に二次元配置されている。これらのＬＥＤパッケージ１１は、そのパッケージ電極１３が接続された装置基板２の配線パターンを介して電気的に直列に接続されている。

図示しない電源供給回路により照明装置１が給電されて各ＬＥＤパッケージ１１が一斉に点灯されると、各ＬＥＤ素子１５から放射された青色の光の一部が、第１の封止部材２０を透過した後に、蛍光体に当たることなく第２の封止部材２２を透過する一方で、蛍光体がそれに当たった青色の光によって励起されて黄色の光を放射し、この黄色の光が第２の封止部材２２を透過する。それにより、これら補色関係にある二色の混合によって白色光が生成されて、照明装置１の出射側、つまり、図１中上方に向けて出射され照明に供される。この場合、パッケージ電極１３がＡｇメッキされているので、ＬＥＤ素子１５の半導体発光層１７から発して例えば素子基板１６及びダイボンド材１８を通ってパッケージ電極１３に入射した光を、光の利用方向に反射させて取出すことができる。

この照明装置１で、ＬＥＤ素子１５、パッケージ電極１３、及びボンディングワイヤ１９を二重に封止した第１の封止部材２０と第２の封止部材２２の内の一方、具体的にはＬＥＤ素子１５全体及びパッケージ電極１３を埋設した第１の封止部材２０は、第２の封止部材２２をなしたシリコーン樹脂よりもガス透過性が低い樹脂製である。このため、封止部材がシリコーン樹脂の単層のみからなる場合に比較して、第１の封止部材２０のバリア作用により、水蒸気（水分）及び腐食性ガス等のガスが、二重に配置された第１の封止部材２０と第２の封止部材２２を透過してＬＥＤ素子１５等に波及することを抑制できる。

これにより、耐候性が向上されるので、例えば、高温高湿度の環境下や硫黄ガスが作用する屋外等の環境下での使用にも適する。しかも、こうした環境での長期間にわたる使用において、ＬＥＤ素子１５の素子電極１５ａが劣化することが抑制されるとともに、パッケージ電極１３のＡｇメッキ層が腐食性ガスにより硫化して劣化することが抑制されて、光束の低下を抑制できる。

ちなみに、本発明者が行った第１の試験、つまり、前記第１実施形態の照明装置を、温度が８５℃でかつ湿度が８５％の高温高湿環境下で400時間連続点灯させた恒温高湿試験では、僅かに２％の光束の低下が認められたに過ぎず、一層のシリコーン樹脂のみで封止した構成での光束低下に比較して遥かに光束が低下し難いことが確かめられた。更に、本発明者が行った第２の試験、つまり、前記第１実施形態の照明装置を、高濃度のＳｏｘ(硫黄ガス)環境下で100時間連続点灯させた腐食ガス試験では、パッケージ電極１３のＡｇメッキ層が硫化し難いので、僅かに２％光束の低下が認められたに過ぎず、一層のシリコーン樹脂のみで封止した構成での光束低下に比較して遥かに光束が低下し難いことが確かめられた。

そして、以上のようにガスに対するバリアとして作用する第１の封止部材２０は、エポキシ樹脂ではなく四弗化エチレン樹脂であるので、ＬＥＤ素子１５が発する熱及び光に対してエポキシ樹脂よりも変色し難い。これとともに、バリアとして作用する第１の封止部材２０と比較してガス透過性が高いシリコーン樹脂製の第２の封止部材２２は、ＬＥＤ素子１５が発する熱及び光に対してエポキシ樹脂よりも変色し難い。したがって、封止部材の変色を原因とする光の透過率の低下が抑制されるので、長期間にわたる使用において光の取出し効率の低下が抑制されて所定の光束を維持できる。

この場合、第１の封止部材２０の厚みを120μｍと薄くしたことで、ＬＥＤ素子１５が発した青色の光が、この光の透過を邪魔する無機フィラーが混ぜられた第１の封止部材２０を透過し易くなっているので、所望とする光束を維持できる。

しかも、第１の封止部材２０に混ぜられた無機フィラーは白色系であるので、シリコーン樹脂からなる第２の封止部材２２に混入された蛍光体により第１の封止部材２０に向けて放射された光を、第１の封止部材２０で光の利用方向に反射させて取出せる。これにより、光の取出し効率を高めることができる。

更に、第１の封止部材２０の表面は、この第１の封止部材２０に混ぜられた無機フィラーによって荒れた状態となっているので、第１の封止部材２０とこれを覆った第２の封止部材２２との接着強度が向上される。更に、無機フィラーが有したＯＨ基により第２の封止部材２２と水素結合がなされるので、第１の封止部材２０と第２の封止部材２２との接着強度が向上される。したがって、第２の封止部材２２が第１の封止部材２０から剥がれ難くできる。

又、前記構成の照明装置１においては、ボンディングワイヤ１９の中間部が、第１の封止部材２０から突出して第２の封止部材２２に埋設されている。これにより、ボンディングワイヤ１９全体を埋めるに足る厚みに第１の封止部材２０を厚く設ける必要がなく、この第１の封止部材２０の厚みを薄くできる。そのため、ＬＥＤ素子１５全体及びパッケージ電極１３を埋設するのに必要な第１の封止部材２０の使用量が少なくて済むことに伴い、ＬＥＤ素子１５から発した光が、無機フィラーが混ぜられた第１の封止部材２０を透過し易い構成とすることができる。

それだけではなく、ボンディングワイヤ１９の中間部が、第１の封止部材２０から突出している構成は以下の点で優れている。すなわち、ＬＥＤ素子１５及びパッケージ電極１３を埋設した第１の封止部材２０をなす四弗化エチレン樹脂は、第２の封止部材２２をなすシリコーン樹脂に比較して、硬化する際の収縮率が高いので、この四弗化エチレン樹脂の硬化に伴って、ボンディングワイヤ１９とＬＥＤ素子１５の素子電極１５ａ及びパッケージ電極１３との接続部に、第１の封止部材２０の収縮に見合った応力が集中して作用する。しかし、第１の封止部材２０の使用量が既述のように少ないので、ボンディングワイヤ１９に対する第１の封止部材２０の収縮の影響を低減できる。加えて、この第１の封止部材２０が収縮する際、第１の封止部材２０から突出しているボンディングワイヤ１９の中間部が、第１の封止部材２０に拘束されることなくばねのように弾性変形できる。したがって、第１の封止部材２０の硬化に伴う前記接続部への応力の集中が緩和されて、ボンディングワイヤ１９とＬＥＤ素子１５及びパッケージ電極１３との電気的接続の信頼性を確保できる。

図２を参照して本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態は、以下説明する事項以外は第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と同じ構成については第１実施形態と同一符号を付してその説明を省略する。

第２実施形態では、第１の封止部材２０に透光性のシリコーン樹脂を用いており、この第１の封止部材２０をリフレクタ１４の収容部１４ａに充填して、ＬＥＤ素子１５全体、パッケージ電極１３、及びボンディングワイヤ１９全体を埋設している。この第１の封止部材２０には図示しない蛍光体が混ぜられている。

更に、第２実施形態では、第２の封止部材２２が四弗化エチレン樹脂製の透光性シートからなる。この第２の封止部材２２は、正面カバー部２２ａとこれに一体に連続した側面カバー部２２ｂとを有して、ＬＥＤパッケージ１１の正面全体及び側面全体にわたって設けられている。第１の封止部材２０を覆った第２の封止部材２２のガス透過性は、第１の封止部材２０のガス透過性よりも低い。以上説明した点以外の構成は第１実施形態と同じである。

この第２実施形態の照明装置１で、ＬＥＤ素子１５全体、パッケージ電極１３、及びボンディングワイヤ１９全体を二重に封止した第１の封止部材２０と第２の封止部材２２の内の一方、具体的にはＬＥＤ素子１５、パッケージ電極１３、及びボンディングワイヤ１９を埋設したシリコーン樹脂製の第１の封止部材２０を覆った第２の封止部材２２が、シリコーン樹脂よりもガス透過性が低い樹脂製である。このため、封止部材がシリコーン樹脂の単層のみからなる場合に比較して、第２の封止部材２２のバリア作用により、水蒸気（水分）及び腐食性ガス等のガスが、二重に配置された第１の封止部材２０と第２の封止部材２２を透過してＬＥＤ素子１５等に波及することを抑制できる。

これにより、耐候性が向上されるので、例えば、高温高湿度の環境下や硫黄ガスが作用する屋外等の環境下での使用にも適する。しかも、こうした環境での長期間にわたる使用において、ＬＥＤ素子１５の素子電極１５ａが劣化することが抑制されるとともに、パッケージ電極１３のＡｇメッキ層が腐食性ガスにより硫化して劣化することが抑制されて、光束の低下を抑制できる。

そして、以上のようにガスに対するバリアとして作用する第２の封止部材２２は、エポキシ樹脂ではなく四弗化エチレン樹脂であるので、ＬＥＤ素子１５が発する熱及び光に対してエポキシ樹脂よりも変色し難い。これとともに、バリアとして作用する第２の封止部材２２と比較してガス透過性が高いシリコーン樹脂製の第１の封止部材２０は、ＬＥＤ素子１５が発する熱及び光に対してエポキシ樹脂よりも変色し難い。したがって、封止部材の変色を原因とする光の透過率の低下が抑制されるので、長期間にわたる使用において光の取出し効率の低下が抑制されて所定の光束を維持できる。

なお、第２実施形態において、バリアとして作用する第２の封止部材２２の厚みは極めて薄いので、この第２の封止部材２２に光の透過を邪魔する無機フィラーが混ぜられている場合であっても、ＬＥＤ素子１５が発した青色の光が、この第２の封止部材２２を透過し易いので、所望とする光束を維持できる。

更に、第２の封止部材２２に無機フィラーが混ぜられている場合には、この第２の封止部材２２の表面が無機フィラーによって荒れた状態となっていることと、無機フィラーが有したＯＨ基により第１の封止部材２０と水素結合がなされるので、シリコーン樹脂製の第１の封止部材２０とこれを覆った四弗化エチレン樹脂製の第２の封止部材２２との接着強度が向上されて、第２の封止部材２２が第１の封止部材２０から剥がれ難くできる。

又、ガス透過性が低い第２の封止部材２２でガス透過性が高いシリコーン樹脂製の第１の封止部材２０を覆ったので、第１の封止部材２０に対するガスの透過を抑制できる。このため、シリコーン樹脂製の第１の封止部材２０に混ぜられている蛍光体が水分や腐食性ガスで劣化することも抑制できる。したがって、水分により劣化する傾向がある硫化物系の蛍光体を使用することが可能となるので、照明装置１に使用する蛍光体の種類を増やすことが可能である。

しかも、ガス透過性が低い第２の封止部材２２は第１の封止部材２０を覆っているだけではなく、側面カバー部２２ｂでＬＥＤパッケージ１１の側面の略全体を覆っているので、ＬＥＤパッケージ１１の側面においてパッケージ電極１３を封止できる。これにより、長期間の使用においてもパッケージ電極１３に沿って水分や腐食性ガスが浸入することが抑制されるので、パッケージ電極１３のＡｇメッキ層が硫化して光の取出し性能が低下することを抑制できる。

なお、前記一実施形態では、半導体発光素子として青色の光を発するＬＥＤ素子及びこの素子が収容されたリフレクタを有する複数のＬＥＤパッケ−ジを採用して、これらパッケージを装置基板に配設することによって、結果的にＬＥＤ素子を装置基板に実装したが、これに代えて以下のようにしても良い。つまり、ＬＥＤ素子を直接装置基板に実装するとともに、リフレクタにこれを厚み方向に貫通した孔からなる収容部を形成して、この収容部に装置基板に実装されたＬＥＤ素子を収容してリフレクタを装置基板に配設しても良い。この場合、一個のリフレクタに対してＬＥＤ素子を一個収容するものには制約されず、複数のＬＥＤ素子を収容したリフレクタを複数備えても良く、或いは、一個のリフレクタに全てのＬＥＤ素子を収容して実施することもできる。

本発明の第１実施形態に係る照明装置を示す断面図。 本発明の第２実施形態に係る照明装置を示す断面図。

符号の説明

１…照明装置、１３…パッケージ電極（電気導体）、１５…ＬＥＤ素子(半導体発光素子)、１５ａ…素子電極、１９…ボンディングワイヤ、２０…第１の封止部材、２２…第２の封止部材

Claims (6)

1. 素子電極を有した半導体発光素子と；
   前記素子電極と電気的に接続された電気導体と；
   前記半導体発光素子及び電気導体を埋めて設けられた透光性の第１の封止部材と；
   この第１の封止部材を覆って設けられた透光性の第２の封止部材と；
   を具備し、
   前記第１、第２の封止部材の内の一方の封止部材が、前記半導体発光素子が発した光で励起されて前記光の波長とは異なる波長の光を放射する蛍光体が混ぜられた透光性のシリコーン樹脂製であるとともに、他方の封止部材が、前記半導体発光素子が発する熱及び光に対してエポキシ樹脂よりも変色し難くかつ前記シリコーン樹脂製の一方の封止部材よりガス透過性が低い樹脂製であることを特徴とする照明装置。
2. 前記第１の封止部材が前記他方の封止部材からなるとともに、前記第２の封止部材が前記一方の封止部材からなることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記電気導体と前記半導体発光素子の素子電極とがボンディングワイヤにより電気的に接続されていて、このボンディングワイヤの中間部が、前記第１の封止部材から突出して前記第２の封止部材に埋設されていることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 前記他方の封止部材からなる前記第１の封止部材に無機フィラーが混ぜられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の照明装置。
5. 前記他方の封止部材からなる前記第１の封止部材の厚みが150μｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
6. 前記第１の封止部材が前記一方の封止部材からなるとともに、前記第２の封止部材が前記他方の封止部材からなることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。

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