JP2010171193A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図ることができるとともに、各発光部での発光色のばらつきを抑制でき、しかも、発光効率及び放熱性を低下させないで半導体発光素子を埋めた封止樹脂を保護できる照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置は装置本体と光源モジュール１１を具備する。装置本体はベース壁部３ａ及び開放部を有する。モジュール１１は、モジュール基板１４、複数の青色ＬＥＤ１７、基板１４の表側面に固定されたスペーサ２５、透光性封止樹脂３１、透明正面ガラス（正面部材）２７、蛍光体２９を備える。ＬＥＤ１７を基板１４の表側面略全域に点在させて実装する。スペーサ２５はＬＥＤが収納された複数の光通孔２５ａを有し、光通孔内のＬＥＤ１７を封止樹脂３１で埋設する。ガラス２７をスペーサ２５の表面に被着し、ガラスの裏面に光通孔２５ａを閉じるように点在して蛍光体２９を印刷で設ける。ガラス２７を装置本体の開放部に対向させてベース壁部３ａにモジュール１１を固定する。
【選択図】図６

Description

本発明は複数のチップ状ＬＥＤ（発光ダイオード）等の半導体発光素子を一斉に発光させて照明をする照明装置に関する。

従来、口金と下面が開放された反射傘が設けられたケースを有し、このケースの開口部にＬＥＤ光源を取付けてなる電球型の照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この照明装置のＬＥＤ光源は、多層プリント基板上に封止域とこれから外れた給電ランド域とを有している。

多層プリント基板の表面には、封止域において青色発光をする複数個のＬＥＤベアチップが搭載されていて、これらＬＥＤベアチップの夫々は、ＬＥＤベアチップが発する光を白色光に変換する蛍光体粉末が混ぜられた樹脂からなる蛍光体で被覆されている。これとともに、多層プリント基板の表面には、封止域においてＬＥＤベアチップの各搭載位置に対応した位置にテーパー状の孔を有した反射板が貼着されている。更に、透光性を有したエポキシ樹脂等からなる封止樹脂が、金型を用いて反射板の各孔に夫々充填されているとともに、この封止樹脂は反射板の表面及び側面に被着されている。

又、給電ランド域は封止域の側方に外れていて、この領域にＬＥＤベアチップに給電をするための複数の給電ランドパターンが設けられている。

特開２００４−１９３３５７号公報

特許文献１の照明装置は、複数のＬＥＤベアチップを封止した封止樹脂及び給電ランド域が反射傘の開口を通してＬＥＤ光源を掃除する場合等に人体等が触れ得る状態に露出されている。このため、封止樹脂が例えば擦られて傷付く恐れがあるとともに、充電部である給電ランドに人体等が接触する場合には好ましくない状態に至る恐れも考えられる。

こうした恐れを改善するためには、反射傘の開口を透光性の保護部材で閉じる必要があるが、この構成は次の点で不利である。第１に、保護部材がＬＥＤ光源から下方に離れて配置されるので、照明装置の厚みをＬＥＤ光源の厚みよりかなり厚く形成する必要がある。第２に、ＬＥＤモジュールの各ＬＥＤベアチップが発した熱は、ＬＥＤ光源と保護部材との間の空気層での対流により保護部材に伝えられて、この保護部材から外部に放出されるので、ＬＥＤ光源からの放熱性が良くなく各ＬＥＤベアチップの温度が過度に上がって発光効率が低下し易い。なお、保護部材が拡散板等の拡散透光性である場合には、この保護部材での拡散に伴う光の損失により照明装置の効率（器具効率）も低下する。

更に、特許文献１の照明装置では複数のＬＥＤベアチップ毎に蛍光体を被覆しているが、この蛍光体がいかなる技術で設けられたのかという点は特許文献１に記載がない。各ＬＥＤベアチップを被覆した蛍光体の夫々の厚みが一定ではなくばらついている場合には、これら蛍光体に含まれている蛍光体粉末の量や分布も当然にばらつくので、それに基づいてＬＥＤベアチップと蛍光体とからなる各発光部での発光色がばらついてしまう。こうした点について対処するための技術は特許文献１には記載されていない。

以上のように従来技術は、小型化を図り難いとともに、各発光部での発光色のばらつきを抑制し難く、しかも、放熱性及び発光効率を低下させないで半導体発光素子を埋めた封止樹脂を保護し難いという課題がある。

前記課題を解決するために、請求項１の発明は、ベース壁部及びこの壁部に対向する開放部を有した装置本体と；モジュール基板、この基板の表側の面にこの面の略全域に点在して実装された複数の半導体発光素子、これら発光素子が収納された複数の光通孔を有して前記モジュール基板の表側の面に固定されたスペーサ、前記光通孔内に前記半導体発光素子を埋めて設けられた透光性の封止樹脂、前記スペーサの表面に被着された透光性の正面部材、及び前記光通孔の前記正面部材側開口を閉じる大きさで前記正面部材の表面又は裏面に前記光通孔を閉じるように点在して印刷された蛍光体を備えて、前記正面部材を前記開放部に対向させて前記ベース壁部に固定された光源モジュールと；を具備したことを特徴としている。

この発明で、ベース壁部は光源モジュールを支持するための部材であって、光源モジュールから伝導される熱を放出するために、ベース壁部を含んだ装置本体は金属製とすることが好ましい。この発明で、装置本体の開放部とは、透光性の照明カバーで塞がれることなく開放されたまま維持される開放部を指している。

この発明で、モジュール基板は、点光源となるチップ状ＬＥＤ等の半導体発光素子が実装される部材であって、アルミニウム等の熱伝導性が良好な金属製ベースに絶縁層を積層してなる金属ベース基板を用いることも可能であるが、これに対して熱伝導性は比較的低いが比較的安価であるガラスエポキシ樹脂を主体とした樹脂基板を好適に使用できる他、同様に比較的安価な紙フェノール材やガラスコンポジット等の非金属製の基板を使用可能であり、更にはセラミックスのような無機材料製の基板も使用可能である。又、モジュール基板は、半導体発光素子を所望の間隔で配設するために四角形例えば正方形や長方形に形成することが好ましいが、六角形等の多角形状、円形や楕円形状等の形状であってもよい。この発明で、モジュール基板の表側の面とは照明装置の正面側に位置される面である。この発明で、モジュール基板の裏側の面とは前記正面側の面とは反対側の面を指している。

この発明で、半導体発光素子には、チップ状のＬＥＤ（発光ダイオード）、例えば青色発光をするチップ状の青色ＬＥＤを好適に用いることができるが、チップ状以外のＬＥＤを用いることも可能である。更に、白色発光をするために、黄色蛍光体と青色ＬＥＤとを組み合わせることが好ましいが、これに代えて、紫外線を発するＬＥＤに対し、紫外線で励起されて青色、赤色、緑色の光を放射する青色蛍光体粉末、赤色蛍光体粉末、緑色蛍光体粉末が混ぜられた蛍光体を用いることも可能である。この発明で、半導体発光素子は、例えばＣＯＢ（Chip on board）技術を用いて、モジュール基板全体に点在してマトリックス状に配置されていることが好ましいが、マトリックス状には制約されず、モジュール基板の形状に合わせて全基板体に点在して千鳥状や放射状等に配置することが可能である。

又、半導体発光素子が青色ＬＥＤである場合、白色発光をするために、青色の光で励起されて黄色の光を放射する黄色の蛍光体粉末が混ぜられた蛍光体を組み合わせることが好ましいが、演色性等を向上するために赤色蛍光体粉末や緑色蛍光体粉末が更に蛍光体に混じっていてもよい。

この発明で、スペーサは合成樹脂又はセラミック或いは金属の多孔板で形成され、その光通孔は、真っ直ぐな孔、又はモジュール基板から正面部材に行くにしたがって孔径が次第に大きくなるテーパー孔であってもよい。更に、光通孔の孔断面の形状は角孔でも差し支えないが、円形であることが好ましいとともに、光通孔の内面に反射層がコーティングされていてもよい。スペーサをアルミニウム等の軽金属製とすることは、モジュール基板から正面部材への熱伝導を良好にする上で好ましい。

この発明で、蛍光体が光通孔を閉じるように設けられるとは、蛍光体が、光通孔の光出射側の開口、つまり、正面部材側の開口径以上の大きさであって、光源モジュールを正面から見て光通孔の正面部材側の開口を覆って光通孔が配置されていることを指している。又、この発明で、正面部材からの出射光の出射方向を制御するために正面部材の表面にレンズ部を一体に設けることもできる。この発明で、正面部材には、透明ガラスの平板を好適に使用できるが、それ以外の透明材料で形成することも可能である。

請求項１の発明の照明装置において、装置本体のベース壁部に固定された光源モジュールの正面部材は、スペーサの光通孔内に配置された半導体発光素子を埋めている封止樹脂を覆っているので、この正面部材で封止樹脂を保護できる。しかも、正面部材は、光源モジュールの一部を構成した部品であってスペーサに被着されているので、この正面部材が封止樹脂から大きく隔たって配置されることがない。このため、装置本体の小型化、つまり、装置本体の厚みを薄くできる。更に、既述のように正面部材がスペーサに被着されているとともに装置本体の開放部に対向しているので、照明装置の点灯中において各半導体発光素子が発した熱を、スペーサを経由する熱伝導により正面部材に移動させて、この正面部材から装置本体の開放部を通して外部に放出できる。それにより、半導体発光素子が発した熱の外部への放熱性が向上されるに伴い、半導体発光素子の温度過昇による発光効率の低下を抑制できる。しかも、半導体発光素子が発した光で励起される蛍光体粉末を含んだ蛍光体は、スペーサが有した複数の光通孔を個々に閉じるように点在して正面部材に印刷されているから、各蛍光体に含まれた蛍光体粉末の量や分布にばらつきを生じ難く、これにより、半導体発光素子とその出射方向に配置されている蛍光体を有してなる各発光部での発光色のばらつきを抑制できる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記光源モジュールが前記モジュール基板に設けられたスルーホールを介して前記半導体発光素子と電気的に接続して前記モジュール基板の裏側の面のみに実装された電気部品を備え、前記スペーサ及び前記正面部材が前記モジュール基板と略同じ大きさであることを特徴としている。

この請求項２の発明では、電気部品をモジュール基板の裏側の面のみに実装したので、モジュール基板の表側の面の略全域にわたって発光部を点在させて、光源モジュールを面状に発光させることができる。これとともに、照明装置を正面側から見て電気部品等が正面部材で覆われているので、この正面部材を拭き掃除する際に、電気部品に人体等が接触することがなく、安全性が高い。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記封止樹脂が前記正面部材の裏面又はこの正面部材の裏面に印刷された前記蛍光体に接して前記光通孔に充填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、蛍光体が正面部材の表面に印刷されている場合、封止樹脂は正面部材の裏面に接して光通孔に充填され、又、蛍光体が正面部材の裏面に印刷されている場合、封止樹脂は蛍光体に接して光通孔に充填される。更に、この請求項３の発明で、封止樹脂が光通孔に充填されているとは、光通孔に充填樹脂が満ちていて、しかも、この充填樹脂が正面部材の裏面又は蛍光体との間に隙間を作らない状態にある状態を指している。

この請求項３の発明では、光通孔に充填された封止樹脂によって正面部材と半導体発光素子との間に空気層が存在しないので、半導体発光素子から発して正面部材を透過する光の経路において空気層との界面による光の反射損がなく、光を効率よく取出すことができる。

請求項４の発明は、請求項１から３の内のいずれか一項の発明において、前記正面部材の表面が拡散処理面で形成されていることを特徴としている。

この請求項４の発明では、正面部材に入射した光がこの正面部材の表面に沿って進行することが拡散処理面により抑制されるので、前記入射光を効率よく正面部材から光の利用方向に出射させることができる。

請求項１の発明によれば、小型化を図ることができるとともに、各発光部での発光色のばらつきを抑制でき、しかも、放熱性及び発光効率を低下させないで半導体発光素子を埋めた封止樹脂を保護できる、という効果がある。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明において、更に、光源モジュールの表面全体を面状に発光させることができるとともに、正面部材を拭き掃除する場合の安全性が高い、という効果がある。

請求項３の発明によれば、請求項１又は２の発明において、半導体発光素子から発して正面部材を透過する光の経路での光の反射損がないので、光を効率よく取出すことができる、という効果がある。

請求項４の発明によれば、請求項１から３の内のいずれか一項の発明において、更に、正面部材に入射した光を効率よく正面部材から光の利用方向に出射させることができる、という効果がある。

（Ａ）は本発明の第１の実施形態に係る照明装置をその一部を断面した状態で示す側面図である。（Ｂ）は第１の実施形態に係る照明装置を示す平面図である。 第１の実施形態に係る照明装置を示す正面図である。 図１（Ｂ）中矢印Ｆ３−Ｆ３線に沿う断面図である。 第１の実施形態に係る照明装置が備える光源モジュールを一部切欠いた状態で示す正面図である。 図４の光源モジュールの一部を拡大しかつその一部を切欠いた状態で示す正面図である。 図４の光源モジュールの一部を拡大して示す断面図である。

以下、図１〜図６を参照して本発明の第１の実施の形態について、詳細に説明する。

図１〜図３中符号１は照明装置を示している。照明装置１は、ベースライトと通称される照明器具として実現されており、屋内外の天井部に直付け又は埋め込んで例えば全般照明用として設置される。この照明装置１は、装置本体２と、点灯装置１０と、一以上例えば複数の光源モジュール１１を具備している。

装置本体２は、本体ベース３と、一対の端板５と、本体ハウジング７を備えており、これらは何れも金属製である。この装置本体２の大きさは、例えば図１（Ｂ）において上下方向の寸法（縦寸法）が約２８０ｍｍ、図１（Ｂ）において左右方向の寸法（横方向）が８５０ｍｍである。

図１〜図３に示すように本体ベース３は、四角形例えば長方形で平板状をなすベース壁部３ａ、このベース壁部３ａの両側縁から斜め下方に折り曲げられた側壁部３ｂ、及びこれら側壁部３ｂから例えば平状に折り曲げられたベース縁部３ｃを有している。ベース壁部３ａに例えば四角形状の部品通し孔３ｄが例えば複数開けられている。部品通し孔３ｄは後述する光源モジュール１１と同数で、かつ、これら光源モジュール１１の配設間隔と同じ間隔で本体ベース３の長手方向に間隔的に設けられている。互いに対向している一対の側壁部３ｂの内面は反射面であることが好ましい。一対の側壁部３ｂは、それらの内面間の間隔がベース壁部３ａから遠ざかるに従い次第に大きくなるように傾斜されている。ベース縁部３ｃは互いに近づく方向に折り曲げられている。

端板５は、本体ベース３の長手方向両端部にねじ６で夫々固定されていて、この本体ベース３の長手方向の端を閉じている。これら端板５の内面も反射面であることが好ましく、かつ、これら内面間の間隔がベース壁部３ａから遠ざかるに従い次第に大きくなるように端板５は傾斜されている。これとともに、これらの端板５から水平状に折り曲げられた端板縁部５ａは、互いに近づく方向に折り曲げられている。これら端板縁部５ａとベース縁部３ｃは、互いに連続していて、ベース壁部３ａに対向する開放部、例えばベース壁部３ａの下方に対向する下面開放部４（図２及び図３参照）を形成している。

図１（Ａ）（Ｂ）及び図３に示すように本体ハウジング７はその下面が開放された長方形の箱形状をなしている。この本体ハウジング７は本体ベース３の上面に固定されている。すなわち、図１（Ｂ）及び図３に示すようにベース壁部３ａの上面にこのベース壁部３ａの長手方向と同方向に延びる一対の連結金具８が固定されている。これら連結金具８間に本体ハウジング７が配置されていて、この本体ハウジング７の下縁部が連結金具８に夫々ねじ９で固定されている。

本体ハウジング７の天井壁内面に、光源モジュール１１を点灯させる点灯装置１０が固定されている。

複数の光源モジュール１１はベース壁部３ａの下面にねじ１２（図２参照）により固定されている。隣接する光源モジュール１１は互いに接して隙間なく連続している。それにより、各光源モジュール１１は図１（Ｂ）及び図２に示すようにベース壁部３ａの略全域にわたって配設されている。このように並べられた各光源モジュール１１によって面状の光源部が形成されている。

各光源モジュール１１は、ＣＯＢ（Chip on board）モジュールであって、モジュール基板１４、複数の半導体発光素子例えばチップ状の青色ＬＥＤ（青色発光ダイオード）１７、スペーサ２５、正面部材例えば正面ガラス２７、蛍光体２９、及び透光性の封止樹脂３１を備えて形成されている。

図４及び図５に示すように光源モジュール１１の長手方向両端部と中央部に固定孔１４ａが開けられている。これら固定孔１４ａの夫々にベース壁部３ａに螺合されるねじ１２（図２参照）が上向きに通されて、これらのねじ１２の締付けによって、光源モジュール１１がベース壁部３ａに密接して固定されている。この固定により光源モジュール１１から装置本体２への放熱が可能となっている。

モジュール基板１４は四角形例えば長方形をなしている。このモジュール基板１４は絶縁材料例えば合成樹脂具体的にはガラスエポキシ樹脂の平板で作られている。モジュール基板１４の表側の面（すなわち、下面）１４ｂに、図５及び図６に示すように銅箔等からなる表側金属導体１５が所定のパターンで配線されている。表側金属導体１５は下面１４ｂに装着された銅箔上に金又はニッケルと金とをこの記載順にメッキして形成されている。

図５に例示するように表側金属導体１５は、例えば略六角形状をなした素子実装部１５ａと、この素子実装部１５ａから一体に延出した線状の延出部１５ｂと、素子実装部１５ａに設けた絶縁溝部１５ｃを有している。絶縁溝部１５ｃの幅は延出部１５ｂの幅より広く、この絶縁溝部１５ｃの先端は素子実装部１５ａの略中央部に達している。この絶縁溝部１５ｃには隣接して配置された表側金属導体１５の延出部１５ｂが挿入するように設けられている。各表側金属導体１５の素子実装部１５ａはモジュール基板１４に対して縦横に整列してマトリックス状に配設されている。

図６に示すように青色ＬＥＤ１７は、電気絶縁性のサファイア等からなる素子基板１７ａの一面に発光層１７ｂを設けて作られており、その発光層１７ｂに図示しないが一対の素子電極が設けられている。これら青色ＬＥＤ１７は、各表側金属導体１５の素子実装部１５ａにダイボンド材１８によりダイボンドされている。こうしてモジュール基板１４の下面１４ｂに実装された青色ＬＥＤ１７は、後述する各光通孔２５ａの中央部に一個ずつ配置されている。したがって、各青色ＬＥＤ１７は、前記下面１４ｂの略全領域にわたるように各素子実装部１５ａの配置に応じて縦横に整列してマトリックス状に設けられている。

各青色ＬＥＤ１７は、後述する光通孔２５ａ内で表側金属導体１５に電気的に接続されている。すなわち、図５及び図６に示すように青色ＬＥＤ１７の一方の素子電極と素子実装部１５ａとが第１のボンディングワイヤ１９を介して接続されているとともに、青色ＬＥＤ１７の他方の素子電極と延出部１５ｂとが第２のボンディングワイヤ２０を介して接続されている。こうした接続によって、図４中左側二列の青色ＬＥＤ１７群が直列接続され、図４中中央の二列の青色ＬＥＤ１７群が直列接続され、図４中右側二列の青色ＬＥＤ１７群が直列接続されている。これらの直列回路は、図示しない回路によって電気的に並列に接続されていて、前記点灯装置１０により給電されるようになっている。そのため、照明装置１の使用時に各青色ＬＥＤ１７は一斉に発光して照明に供される。

又、図４に示すようにモジュール基板１４の長手方向に列をなして並んだ青色ＬＥＤ１７列は、モジュール基板１４の幅方向（長手方向と直交する方向）に沿って一定のピッチＰで設けられている。これとともに、隣接する光源モジュール１１同士が接して連続する縁１４ｃと、この側縁１４ｃに最も近く配置されている青色ＬＥＤ１７列との間の距離Ｌは、前記ピッチＰの１/２の長さである。

この構成により、隣接して連続した光源モジュール１１同士の関係において、光源モジュール１１の側縁１４ｃの両側に位置された青色ＬＥＤ１７列が、前記ピッチＰと同じ距離を隔てて配置される。これにより、互いに連続された複数の光源モジュール１１全体にわたり青色ＬＥＤ１７列が同一のピッチＰで配設される（図２参照）。このため、青色ＬＥＤ１７列間が不揃いとなっている場合に比較して照明エリアの各部に明るさの差がでることを抑制できる利点があるとともに、青色ＬＥＤ１７列同士の間隔が不揃いとなって視認されることがない点で照明装置１の見栄え上好ましい。

図４において左側二列の青色ＬＥＤ１７群がなした第１の直列回路の両端、中央二列の青色ＬＥＤ１７群がなした第２の直列回路の両端、及び右側二列の青色ＬＥＤ１７群がなした第３の直列回路の両端の夫々は、各直列回路に対応して図６で代表するようにモジュール基板１４にこの基板を厚み方向に貫通して設けられたスルーホール２１に一体に連続されている。

モジュール基板１４の上面、つまり、裏側の面１４ｄには、図６で代表する裏面金属導体２２がスルーホール２１に一体に連続して所定のパターンで設けられている。この裏面金属導体２２に半田付けされて、モジュール基板１４の裏面のみに、非発光部品である電気部品２３例えば電気コネクタ、コンデンサ、定電流素子具体的には定電流ダイオード等が実装されている。裏面金属導体２２は表側金属導体１５と同様に銅箔上に金又はニッケルと金とをこの記載順にメッキして形成されている。

これらの電気部品２３は、モジュール基板１４の周部で囲まれた中央の一部領域を占めてまとまって配置されている。これら電気部品２３が配置された領域は、ベース壁部３ａに既述のように光源モジュール１１が固定されることにより部品通し孔３ｄに対向する領域である。したがって、電気部品２３は図３で代表するように部品通し孔３ｄに通されている。このように部品通し孔３ｄに電気部品２３を通して光源モジュール１１が装置本体２のベース壁部３ａに固定されていることにより、光源モジュール１１の裏面側に実装された電気部品２３が妨げになることなく、光源モジュール１１を装置本体２のベース壁部３ａに面接触させた状態に固定できる。

スペーサ２５はモジュール基板１４の表側の面に図示しない接着剤を用いて被着されている。スペーサ２５は絶縁材料例えば合成樹脂製である。この場合、後述する正面ガラス２７の表面から光源モジュール１１外への外部への放熱性を良好とするために、熱伝導性がモジュール基板１４の熱伝導性より高い材料でスペーサ２５を形成することが好ましい。そして、こうした熱伝導性を得るためにスペーサ２５をアルミニウム合金等の軽金属製とする場合には、このスペーサと表側金属導体１５との間に、これらを電気的に絶縁するための絶縁層を介在させれば良い。

図４に示すようにスペーサ２５は、モジュール基板１４と略同じ大きさであるとともに、各素子実装部１５ａと同数の光通孔２５ａを有している。これら複数の光通孔２５ａの内面は反射性能を有していることが好ましく、そのためにスペーサ２５をなす合成樹脂に白色の材料を用いるか、若しくは光通孔２５ａの内面に反射層をメッキ処理等により設けると良い。

各光通孔２５ａは各素子実装部１５ａの配置と同じ配置に設けられていて、素子実装部１５ａの中央部に対向している。したがって、表側金属導体１５は各光通孔２５ａに対向した部位を除いてスペーサ２５で覆われている。各光通孔２５ａは例えば円形で真っ直ぐな孔からなる。これらの光通孔２５ａ内に、図５に示すように延出部１５ｂ及び絶縁溝部１５ｃの各先端部及びボンディングワイヤ１９，２０が位置されているとともに、青色ＬＥＤ１７が一個ずつ収納されている。なお、各光通孔２５ａは青色ＬＥＤ１７が発した光が通過する部分であるので、光通孔２５ａの孔径を変えることで、後述する各発光部３３の大きさを要求される仕様に適合させることができる。

正面ガラス２７は、透光性好ましくは透明なガラス材により板状に形成されていて、その大きさはモジュール基板１４の大きさと略同じである。正面ガラス２７は、スペーサ２５の平らな表面に図示しない接着剤を用いて被着されていて、各光通孔２５ａを覆っている。図６に示すように正面ガラス２７の表面は必須ではないが微小な凹凸を有した拡散処理面２７ａで形成されている。この拡散処理面２７ａは正面ガラス２７の表面に例えばブラスト処理を施すことによって形成できる。

この正面ガラス２７には蛍光体２９が印刷されている。本実施形態で蛍光体２９は正面ガラス２７の平らな裏面に印刷されている。蛍光体２９は正面ガラス２７の平らな表面に印刷してもよいが、以上のように裏面に印刷された蛍光体２９は正面ガラス２７によって保護されるので、正面ガラス２７が拭き掃除される場合等において蛍光体２９が傷つかないようにできる点で好ましい。

蛍光体２９をなした透光性の印刷塗料中には図示しないが例えば黄色蛍光体が粉末の状態で混ぜられている。この印刷塗料は、正面ガラス２７に印刷された後に加熱炉で焼成されることにより固化されて蛍光体を形成している。各蛍光体２９は例えば円形であり、その大きさは、光通孔２５ａの正面ガラス側開口を閉じる大きさ、言い換えれば、光通孔２５ａの径以上、好ましくは光通孔２５の径より大径である。そして、これら各蛍光体２９は各光通孔２５ａを閉じるように各光通孔２５ａと同じ配置で点在して印刷されている。これによって、青色ＬＥＤ１７が発した光の全量を蛍光体２９に入射させることができ、青色光が蛍光体２９を通らずに出射することがない。

封止樹脂３１は透光性樹脂材料例えば透明シリコーン樹脂等からなる。図６に示すように封止樹脂３１は、光通孔２５ａ内に位置されている素子実装部１５ａの中央部、青色ＬＥＤ１７、及びボンディングワイヤ１９,２０を埋めて設けられている。この場合、より好ましい例として本実施形態では封止樹脂３１は、光通孔２５ａに満ちた状態で蛍光体２９に接して光通孔２５ａに充填されている。

図２及び図４中符号３３は発光部を示しており、発光部３３は封止樹脂３１に埋められた青色ＬＥＤ１７と蛍光体２９を含んでいる。これら発光部３３の配置は青色ＬＥＤ１７の配置と同じである。したがって、各発光部３３は光源モジュール１１の略全域にわたり点在してマトリックスに配設されている。各発光部３３は光源モジュール１１の縦横方向に夫々５〜２０ｍｍの間隔を置いて配設されている。隣接する発光部３３間の間隔寸法が５ｍｍ未満であると、青色ＬＥＤ１７を有した発光部３３が密集した状態となって、単位面積当たりの光束が増え過ぎて平均輝度が高くなり、不快グレアを与え易くなる。隣接する発光部３３間の間隔寸法が２０ｍｍを超えると、単位面積あたりの光束が減ることに伴い、これを補うために青色ＬＥＤ１７の使用個数を増やす必要があるので、光源モジュール１１を大きくする必要を生じて、照明装置１の大型化を招く。

以上の構成の各光源モジュール１１は、それらの長手方向を、装置本体２の長手方向と直交する方向に一致させて、ベース壁部３ａにねじ止めされている。これとともに、図２及び図３に示すように隣接した光源モジュール１ｌの側縁１４ｃ同士は接触されている。それにより、各光源モジュール１１は装置本体２の長手方向に隙間なく連続して配設されている。このように配設された各光源モジュール１１の最も表側に配置された正面ガラス２７は、装置本体２の下面開放部４に露出するように対向されていて、この下面開放部４を通して視認可能に設けられている。

前記構成の照明装置１では、その装置本体２のベース壁部３ａに固定された光源モジュール１１が正面ガラス２７を備えていて、この正面ガラス２７で、スペーサ２５の光通孔２５ａ内に配置された青色ＬＥＤ１７等を埋めて保護した封止樹脂３１を覆っている。このため、装置本体２の下面開放部４を通して正面ガラス２７が拭き掃除される場合等において、封止樹脂３１が擦られて傷つかないように正面ガラス２７で保護することができる。その上、正面ガラス２７が光源モジュール１１の充電部（表側金属導体１５、青色ＬＥＤ１７、ボンディングワイヤ１９,２０、裏金属導体２２、及び電気部品２３等）を覆っているので、正面ガラス２７が拭き掃除される場合等に光源モジュール１１に人体が触れることがあっても、充電部に人体等が接触することが妨げられるので、掃除など取扱い時において安全上好ましくない状態に至る恐れがない。

しかも、正面ガラス２７は、光源モジュール１１の一部を構成した部品であってスペーサ２５に被着されているので、この正面ガラス２７は封止樹脂３１から大きく隔たって配置されることがない。このため、ベース壁部３ａから下面開放部４までの厚み寸法Ｓ（図３参照）を、光源モジュール１１の厚みに応じて薄くでき、それに伴い装置本体２の小型化、つまり、装置本体２の厚みを薄くできる。

前記構成の照明装置１が備える光源モジュール１１では、複数の青色ＬＥＤ１７とこれら以外の発光しない電気部品２３とは、モジュール基板１４の同じ面に配置されておらず、各青色ＬＥＤ１７はモジュール基板１４の表側の面に配置され、これら青色ＬＥＤ１７の配置領域に重なるような位置関係で電気部品２３がモジュール基板１４の裏側の面に配置されている。

そのため、各青色ＬＥＤ１７と発光しない電気部品２３とをモジュール基板１４の同一面に配置する場合に比較して、モジュール基板１４の大きさを小さくできるので、こうしたモジュール基板１４を有した光源モジュール１１が複数並べられて面状の光源部を形成した照明装置１を小型化するのに有利である。

前記構成の照明装置１が点灯されると、各発光部３３が有した青色ＬＥＤ１７が一斉に青色の光を発して、照明装置１の照明対象である下方空間が照明される。すなわち、青色ＬＥＤ１７の発光層１７ｂが発して封止樹脂３１を通った青色光の一部が、蛍光体２９を透過する際に、この蛍光体２９に含まれている黄色の蛍光体粉末を励起する。そのため、励起によって生成された黄色の光と、発光層１７ｂが発した光の内で蛍光体粉末を励起しなかった青色の光とが混じり合って、白色の光が作られる。そして、この白色光が正面ガラス２７を通って発光部３３の下方に出射されて、光の利用方向である照明装置１の下方を照明する。

こうした照明での発光部３３での発光色のばらつきは以下の理由により抑制できる。すなわち、発光層１７ｂが発した青色の光で励起される黄色の蛍光体粉末を含んだ蛍光体２９は、スペーサ２５が有した各光通孔２５ａを個々に閉じるように点在して正面ガラス２７に印刷されている。このように印刷により設けられた蛍光体２９は定量化が容易であることによって、各蛍光体２９に含まれた蛍光体粉末の量にばらつきを生じ難いとともに、各蛍光体２９内での蛍光体粉末の分布にもばらつきを生じ難い。したがって、青色ＬＥＤ１７とその出射方向に配置されている蛍光体２９を含んだ各発光部３３での発光色のばらつきを抑制できる。

又、以上の照明では光を効率よく取出すことができる。すなわち、光通孔２５ａ内に配置されたボンディングワイヤ１９,２０等の部材をガスや水分等から保護するために用いられた封止樹脂３１が、光通孔２５ａに充填されていて光通孔２５ａを満たしているので、正面ガラス２７と青色ＬＥＤ１７との間に空気層が存在していない。このため、青色ＬＥＤ１７から発して正面ガラス２７を透過する光の経路において空気層との界面による光の反射損をなくすことができる。これにより、光の取出し効率を向上でできる。

更に、正面ガラス２７の表面が拡散処理面２７ａで形成されているので、正面ガラス２７に入射した光が、この正面ガラス２７の表面に沿って進行することを拡散処理面２７ａにより抑止できる。これにより、前記入射光を効率よく正面ガラス２７から光の利用方向に出射させることができる。しかも、拡散処理面２７ａで出射光が拡散されることにより、各発光部３３が明確な高輝度の光点として「つぶつぶ」に視認されることが緩和されるので、照明装置１が視認された場合の見栄えもが良くなる。

又、既述のようにモジュール基板１４に対して各青色ＬＥＤ１７とその他の電気部品２３とがモジュール基板１４の表裏に分けて配置されているから、モジュール基板１４の表側の面に対する複数の青色ＬＥＤ１７の配置が、モジュール基板１４の裏側の面に対する電気部品２３の配置の影響を受けることがない。それにより、モジュール基板１４の略全域に点在させて各青色ＬＥＤ１７を配設できるに伴い、面状に発光する光源モジュール１１の各部の明るさに、電気部品２３の配置を原因として暗くなるところを生じないようにできる。したがって、前記照明において、均一な明るさで光源モジュール１１を面状に発光させることができる。

前記構成の照明装置１は、蛍光体粉末に黄色の蛍光体粉末を用いているので、各発光部３３は黄色い。しかし、各発光部３３がマトリックス状に点在して光源モジュール１１全体にわたり分散して配設されているので、光源モジュール１１全体が黄色を呈することがない。このため、消灯状態等において光源モジュール１１が視認された場合に、照明装置１が黄色味を強く帯びて視認され難くなるので、この照明装置１の商品性を向上できる利点がある。

しかも、既述のように各発光部３３が、光源モジュール１１の略全体にわたり点在し、かつ、マトリックス状に配設されているので、蛍光体２９の使用量及び封止樹脂３１の使用量が少ない。これらの材料はコスト的に廉価ではないので、以上のように使用量を少なくできるに伴い、照明装置１のコストを低減できる。

照明装置１の点灯中において各青色ＬＥＤ１７は発熱する。この熱は、素子実装部１５ａに伝わってこの素子実装部１５ａの面積に対応して拡散されて、モジュール基板１４に伝わった後に、このモジュール基板１４が面接触しているベース壁部３ａに伝わり、装置本体２の各部から外部に放出される。この場合、モジュール基板１４の裏側の面が受熱面であるベース壁部３ａの下面に密接されていて、この密接に既述のように光源モジュール１１の裏面側の電気部品２３が妨げになることがないので、前記面接触によりモジュール基板１４から装置本体２への良好な放熱性能を確保できる。

その上、既述のように光源モジュール１１はスペーサ２５に被着された正面ガラス２７を備えていて、この正面ガラス２７は装置本体２の下面開放部４に露出するように対向している。このため、照明装置１の点灯中において各青色ＬＥＤ１７が発した熱を、空気の対流によることなく、素子実装部１５ａ及びスペーサ２５を経由する熱伝導により正面ガラス２７に移動させて、この正面ガラス２７から装置本体２の下面開放部４を通して外部に放出できる。それにより、青色ＬＥＤ１７が発した熱の外部への放熱性能を向上できる。

以上のように各青色ＬＥＤ１７の熱を、モジュール基板１４を経由して金属製の装置本体２に効率よく放出できるだけではなく、正面ガラス２７からも効率よく放出できる。そのため、各青色ＬＥＤ１７の温度過昇が抑制され、各青色ＬＥＤ１７での発光効率の低下及び発光色の変化を抑制できる。

１…照明装置、２…装置本体、３ａ…ベース壁部、４…下面開放部（装置本体の開放部）、１１…光源モジュール、１４…モジュール基板、１４ｂ…モジュール基板の下面（表側の面）、１５…表側金属導体、１７…青色ＬＥＤ（半導体発光素子）、２１…スルーホール、２３…電気部品、２５…スペーサ、２５ａ…光通孔、２７…正面ガラス（正面部材）、２７ａ…拡散処理面、２９…蛍光体、３１…封止樹脂、３３…発光部

Claims (4)

1. ベース壁部及びこの壁部に対向する下面開放部を有した装置本体と；
   モジュール基板、この基板の表側の面にこの面の略全域に点在して実装された複数の半導体発光素子、これら発光素子が収納された複数の光通孔を有して前記モジュール基板の表側の面に固定されたスペーサ、前記光通孔内に前記半導体発光素子を埋めて設けられた透光性の封止樹脂、前記スペーサの表面に被着された透光性の正面部材、及び前記光通孔の前記正面部材側開口を閉じる大きさで前記正面部材の表面又は裏面に前記光通孔を閉じるように点在して印刷された蛍光体を備えて、前記正面部材を前記開放部に対向させて前記ベース壁部に固定された光源モジュールと；
   を具備したことを特徴とする照明装置。
2. 前記光源モジュールが前記モジュール基板に設けられたスルーホールを介して前記半導体発光素子と電気的に接続して前記モジュール基板の裏側の面のみに実装された電気部品を備え、前記スペーサ及び前記正面部材が前記モジュール基板と略同じ大きさであることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記封止樹脂が前記正面部材の裏面又はこの正面部材の裏面に印刷された前記蛍光体に接して前記光通孔に充填されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
4. 前記正面部材の表面が拡散処理面で形成されていることを特徴とする請求項１から３の内のいずれか一項に記載の照明装置。

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