JP2011204897A - 発光モジュール - Google Patents

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友広 三瓶
Erika Takenaka
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Abstract

【課題】光出力を増加できるとともに、光出力を長期間にわたり維持できる発光モジュールを提供する。
【解決手段】発光モジュール1は、絶縁層7を有したモジュール基板5、複数の発光素子21、ボンディングワイヤ23、及び封止部材28を有する。酸無水物を硬化剤として硬化されたエポキシ樹脂で絶縁層7を形成する。この絶縁層7より光反射率が高い金属製の反射面部位Ｃを有した反射層11を絶縁層7に積層する。この反射層11に発光素子21を搭載する。隣接した発光素子21同士をボンディングワイヤ23で接続する。ガス透過性を有する透光性材料からなる封止部材28で、反射層11、各発光素子21、及び各ボンディングワイヤ23を埋設したことを特徴としている。
【選択図】図３

Description

本発明は、直列接続された複数のベアチップからなるＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子を発光させて、例えば照明装置の光源部等に使用される発光モジュールに関する。
第１、第２の素子電極が設けられた片面電極型のベアチップからなる複数の青色発光ＬＥＤを、装置基板の一面に列をなして配設し、列が延びる方向に隣接されたＬＥＤの第１の素子電極と第２の素子電極をボンディングワイヤで直列に接続するとともに、このＬＥＤ列の両端に配置されたＬＥＤの素子電極を夫々装置基板上の給電端子に端部ボンディングワイヤで接続し、かつ、黄色の蛍光体が混ぜられた透光性の封止部材で各ＬＥＤを封止した照明装置(発光モジュール)が、従来技術として知られている（例えば、特許文献１参照。）。
前記装置基板のＬＥＤ実装面はエポキシ樹脂製であり、又、封止部材には透明なシリコーン樹脂が用いられている。
この照明装置の直列接続された複数のＬＥＤは通電により一斉に青色の光を放出する。それに伴い一部の青色光により封止部材に含まれた蛍光体が、励起されて、青色に対して補色の関係にある黄色の光を放射する。そのため、これら青色と黄色の光が混ざることにより生成される白色の光で、照明をすることができる。
特開２００８−２７７５６１号公報
特許文献１でＬＥＤ実装面をなしたエポキシ樹脂は白色を呈している。この色を出すために、通常は、酸化チタンの粉末がエポキシ樹脂に混ぜられている。しかし、酸化チタンは、ＬＥＤ実装面をなしたエポキシ樹脂に入射するＬＥＤの青色光によって分解され易いので、ＬＥＤ実装面は次第に劣化して荒れた状態となる。そのため、白色のＬＥＤ実装面での所期の反射性能が実用上支障のない程度にまで低下することを、長期間例えば４万時間以上に維持することは困難である。
この点に鑑みて、本発明者は、ＬＥＤと同数の金属製反射層をＬＥＤ実装面に積層して、これら反射層にＬＥＤを一個ずつ実装した構成の発光モジュールを開発し、既に出願済みである。しかし、この発光モジュールでも以下の解決すべき課題があることが、本発明者等の研究により分かった。
即ち、各反射層の周りには夫々エポキシ樹脂製のＬＥＤ実装面が露出されるように設けられていて、このように反射層で覆われていない部位に、ＬＥＤが発した光が差し込むので、この部位において、エポキシ樹脂をなした樹脂成分(有機物)の一部が分解しガス化して外部に放出される。
この現象は、エポキシ樹脂が未結合分子を含んでいるので、それが光で分解することが原因である、と現状では考えられている。
又、ＬＥＤ及び反射層等を埋設している封止部材をなしたシリコーン樹脂は、ガス透過性を有している。そのため、既述のようにガスとなって放出された成分が、ＬＥＤの熱が加わる反射層表面と反応して、この反射層表面が黒ずむように変色し、こうした反応は、特に、反射層の表面がＡｇ（銀）の場合に著しいことが分かった。この黒化現象は前記ガスが放出されなくなるまでの期間中進行する。
こうした黒化現象により反射層の反射効率は低下する。したがって、金属製の反射層を設けたにも拘らず、所期の反射性能を長期間にわたり維持し難いので、それに伴い、所期の光束を長期間にわたり維持し難いことが分かった。
以上のように従来技術は、ベアチップからなるＬＥＤからモジュール基板側へ放射された光を、光の利用方向に反射させて光出力（光束）を増加させる上では改善の余地があり、モジュール基板に金属製反射層を設けて光出力を増加させる工夫を採用しても、それにより改善された所期の光出力を長期間にわたり維持し難い、という課題がある。
前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、酸無水物を硬化剤として硬化されたエポキシ樹脂からなる絶縁層を有したモジュール基板と；前記絶縁層に積層されるとともに光反射率が前記絶縁層よりも高い金属製の反射面部位を有した反射層と；正極側及び負極側の素子電極を有し前記反射層に搭載された複数の発光素子と；隣接した前記発光素子同士を接続したボンディングワイヤと；ガス透過性を有する透光性材料からなり、前記反射層、各発光素子、及び各ボンディングワイヤを埋めて前記モジュール基板上に設けられた封止部材と；を具備することを特徴としている。
この発明で、モジュール基板には、単層の絶縁板からなるモジュール基板、又は複数枚の絶縁板を積層してなるモジュール基板、或いは鉄やアルミニウム等の金属製ベースに絶縁材製の層を積層してなるモジュール基板等を用いることができる。この発明で、モジュール基板が単層の絶縁板からなる場合、このモジュール基板の表層部位が絶縁層を形成する。この発明で、モジュール基板の絶縁層をなすエポキシ樹脂は、酸化チタン等のフィラーが混合されていてもよいとともに、その光反射率は５０％以下であっても良い。
この発明で前記表層部位は酸無水物を硬化剤として硬化されたエポキシ樹脂からなるが、前記表層部位の裏面に積層された他の層が合成樹脂製である場合は、酸無水物を硬化剤として硬化されたエポキシ樹脂であっても、そうでなくても良い。この発明で、硬化剤をなす酸無水物は、脂肪族、脂環族、芳香族、及びハロゲン族に分類される。脂肪族の硬化剤としては、ドデセニル無水コハク酸（ＤＤＳＡ）、ポリアゼライン酸無水物（ＰＡＰＡ）が代表的であり、脂環族の硬化剤としては、ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、メチルテトラヒドロ無水フタ酸（ＭＴＨＰＡ）、無水メチルナジック酸（ＭＭＡ）が代表的である。芳香族の硬化剤としては、無水トリメット酸（ＴＭＡ）、無水ピロメリット酸（ＰＭＤＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸（ＢＴＤＡ）が代表的であり、ハロゲン族の硬化剤としては、テトラブロモ無水フタル酸（ＴＢＰＡ）、無水ヘット酸（ＨＥＴ）が代表的である。
この発明及び以下の発明で、反射層の反射面部位をなす金属はＡｇ製であることが好ましいが、Ａｇ以外の金属であっても可能であり、反射面部位がＡｇ製である場合、このＡｇ製の反射面部位は無電解めっきにより設けることが好ましい。この発明及び以下の発明で、反射層は、１個の発光素子が搭載される大きさで発光素子毎に設けられていてもよく、或いは複数の発光素子が搭載される大きさで設けられていてもよい。
この発明及び以下の発明で、発光素子は、ベアチップからなるＬＥＤ（発光ダイオード）、又はＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子等の半導体製の発光素子を指しており、片面電極型と通称されている発光素子を好適に使用できる。この種の発光素子は、その片面に正極側と負極側の素子電極を有している。ＬＥＤを発光素子として用いる場合、青色の光を発するＬＥＤチップを用いることが好ましい。
この発明及び以下の発明で、ボンディングワイヤは、素子電極又は給電導体等との接合性を確保するために、例えばＡｕの細線を用いることが好ましいが、これ以外の金属細線を用いることも可能である。この発明及び以下の発明で、ボンディングワイヤは、その一端を発光素子毎に設けられた反射層に接続するとともに他端を発光素子の一方の素子電極に接続して、複数の発光素子を直列接続した状態に設けることができ、或いは、ボンディングワイヤの両端を隣接した発光素子の素子電極に接続して、複数の発光素子を直列接続した状態に設けることができる。
この発明及び以下の発明で、ガス透過性を有する封止部材をなす透光性材料として、例えば透明なシリコーン樹脂を挙げることができる。封止部材には所望とする光色の照明光を得るための蛍光体が混ぜられていてもいなくても差し支えないが、封止部材がそれに混ぜられた蛍光体を有する場合、その蛍光体には、白色の照明光を得る上で、例えば発光素子が青色の光を発する条件では黄色の蛍光体を好適に用いることができる。
請求項１の発明では、モジュール基板の金属製反射面部位を有した反射層に発光素子を搭載したので、発光素子からモジュール基板側に放射された光を、反射層の反射面部位で効率よく光の利用方向に反射させることができる。
この一方で、反射層で覆われずに封止部材で覆われた絶縁層の反射可能な部位には発光素子から光が差し込む。しかし、絶縁層は、酸無水物を硬化剤として硬化されたエポキシ樹脂であり、フェノール樹脂やアミン樹脂を硬化剤として含んでいない。
ところで、エポキシ樹脂が単独で使用されるケースは稀であり、一般的には、用途に適った物質を与えるために、エポキシ樹脂を硬化剤と反応させて、三次元橋かけ構造としたエポキシ樹脂が多用されている。こうしたエポキシ樹脂の中でも、電気用のプリント配線基板に用いられるエポキシ樹脂としては、硬化剤にフェノール類を用いたエポキシ・フェノール系のエポキシ樹脂、硬化剤にアミン類を用いたエポキシ・アミン系のエポキシ樹脂、硬化剤に酸無水物を用いたエポキシ・酸無水物系のエポキシ樹脂等が知られている。そして、現状でプリント配線基板用のエポキシ樹脂には、エポキシ・フェノール系のエポキシ樹脂が多用されている。
本発明者は、青色ＬＥＤが発する光で前記各系のエポキシ樹脂が分解する現象と金属製反射層の黒化現象について鋭意研究した結果、ある種の硬化剤が、青色ＬＥＤが発した光によって分解しガス化することを見出した。すなわち、プリント配線基板が、エポキシ・フェノール系のエポキシ樹脂である場合、及びエポキシ・アミン系のエポキシ樹脂である場合は、その硬化剤であるフェノール系樹脂やアミン系樹脂の分解成分を原因としてＡｇ等の金属製反射層に黒化現象を生じることを見出し、プリント配線基板がエポキシ・酸無水物系のエポキシ樹脂である場合、その硬化剤である酸無水物の分解成分を原因としてＡｇの金属製反射層に黒化現象を生じない、という事実を見出すに至った。
したがって、エポキシ・酸無水物系のエポキシ樹脂の樹脂成分が、発光素子の光によって分解されガス化して、ガス透過性の封止部材内に放出されるにも拘らず、このガスと金属製の反射面部位を有する反射層とが反応しないか、反応があっても無視できる程度であるので、反射層の反射面部位が黒ずむように変色してその反射効率が低下することがない。
以上のように請求項１の発明によれば、発光素子からモジュール基板側へ放射された光を、モジュール基板に設けた金属製反射層の反射面部位により、光の利用方向に反射させて光出力（光束）を増加させることができ、更に、モジュール基板が有したエポキシ樹脂製の絶縁層が発光素子から入射する光でガス化するにも拘らず、反射層の反射効率が低下しないことに伴い、金属製反射層により改善された所期の光出力を長期間にわたり維持できる。
請求項２の発明は、ポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、フッ素樹脂のうちのいずれかの樹脂からなる絶縁層を有したモジュール基板と；前記絶縁層に積層されるとともに光反射率が前記絶縁層よりも高い金属製の反射面部位を有した反射層と；正極側及び負極側の素子電極を有し前記反射層に搭載された複数の発光素子と；隣接した前記発光素子同士を接続したボンディングワイヤと；ガス透過性を有する透光性材料からなり、前記反射層、各発光素子、及び各ボンディングワイヤを埋めて前記モジュール基板上に設けられた封止部材と；を具備することを特徴としている。
この請求項２の発明では、発光素子をモジュール基板の金属製反射面部位を有した反射層に搭載したので、発光素子からモジュール基板側に放射された光を、反射層の反射面部位で効率よく光の利用方向に反射させることができる。
これとともに、反射層で覆われずに封止部材で覆われた絶縁層の反射可能な部位には発光素子から光が差し込む。しかし、絶縁層は、ポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、フッ素樹脂のうちのいずれかの樹脂からなり、フェノール樹脂やアミン樹脂を含んでいない。
したがって、絶縁層の樹脂成分が、発光素子の光によって分解されガス化して、ガス透過性の封止部材内に放出されるにも拘らず、このガスと反射層の金属製反射面部位とが反応しないか、反応があっても無視できる程度であるので、反射層が黒ずむように変色してその反射効率が低下することがない。
以上のように請求項２の発明によれば、発光素子からモジュール基板側へ放射された光を、モジュール基板に設けた金属製反射層の反射面部位により、光の利用方向に反射させて光出力（光束）を増加させることができ、更に、モジュール基板が有した絶縁層が、ポリイミド樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂或いはフッ素樹脂からなるので、発光素子から入射する光による絶縁層のガス化を原因として金属製反射面部位を有した反射層の反射効率が低下しないことに伴い、反射層により改善された所期の光出力を長期間にわたり維持できる。
請求項１，２の発明に係る発光モジュールによれば、光出力を増加できるとともに、光出力を長期間にわたり維持できる、という効果がある。
本発明の一実施形態に係る発光モジュールを一部切欠いた状態で示す平面図である。 図１の発光モジュールが備えたモジュール基板を示す平面図である。 図１中矢印Ｆ３−Ｆ３線に沿って示す断面図である。
以下、図１〜図３を参照して本発明の一実施形態について、詳細に説明する。
図１中符号１は照明装置例えばＥ２６型の口金を備えた電球の光源部として使用されるＣＯＢ（chip on board）型の発光モジュールを示している。この発光モジュール１は、モジュール基板５と、金属製の反射層１１と、正極側給電導体１２及び負極側給電導体１３と、複数の発光素子２１と、直列接続用のボンディングワイヤ２３と、給電用の端部ボンディングワイヤ２４と、枠部材２５と、封止部材２８を具備している。
モジュール基板５は所定形状例えば図２に示すように略四角形である。このモジュール基板５には、各発光素子の放熱性を高める上で例えば金属ベース基板を用いることが好ましい。こうしたモジュール基板５として、金属製のベース板６の一面にこのベース板６より薄い絶縁材製の層からなる絶縁層７が積層された構成のモジュール基板５が、図３に例示されている。
ベース板６は例えばアルミニウム製である。絶縁層７は、フェノール系樹脂又はアミン系樹脂を硬化剤として使用していないエポキシ樹脂、すなわち、酸無水物、例えばヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタ酸、無水ピロメリット酸等を硬化剤として硬化されたエポキシ樹脂製である。
この絶縁層７には例えばフィラーが５０ｗ％混ぜられている。これとともに、絶縁層７の厚みは100μｍｍ以下、例えば0.8ｍｍである。この絶縁層７の全光線反射率は５０％以下例えば３５.９％である。絶縁層７はモジュール基板５の実装面をなしている。
モジュール基板５はねじ止め等で前記電球の光源取付け部９（図３参照）に固定されている。光源取付け部９は金属製であり、その外周面は大気中に露出する放熱面をなしている。この光源取付け部９にモジュール基板５のベース板６が密接されていて、この接触部を通ってモジュール基板５の熱が光源取付け部６に放出されるようになっている。
反射層１１、正極側給電導体１２、及び負極側給電導体１３は、いずれも絶縁層７に積層されている。図２に示すように反射層１１は絶縁層７の中央部を占めて例えば四角形に設けられ、正極側給電導体１２及び負極側給電導体１３は、反射層１１の近傍に例えば反射層１１を挟むようにこの反射層１１の長手方向両側に夫々配設されている。この発明で、給電導体１２、１３は、反射層１１が複数の場合これら反射層群を挟むようにその両側に設けることができる。
図１及び図２中符号１４，１５はいずれも給電端子を示しており、一方の給電端子１４は正極側給電導体１２に図示しない導電部材を介して接続され、他方の給電端子１５は負極側給電導体１３に図示しない導電部材を介して接続される。更に、給電端子１４，１５にはモジュール基板５に直流を給電するための駆動装置１６(図１参照)が接続されている。駆動装置１６は、モジュール基板５とは別に設けたが、これに代えてモジュール基板５の一部に配設することも可能である。
反射層１１、正極側給電導体１２、負極側給電導体１３、及び給電端子１４，１５の表層をなす反射面部位Ｃは、いずれもＡｇからなり、その光反射率は絶縁層７の光反射率より高く、Ａｇからなる反射面部位Ｃの全光線反射率は例えば９０．０％である。
反射層１１、正極側給電導体１２、負極側給電導体１３のうちの少なくとも反射層１１表面の線粗さＲａは、0.2以下とすることが好ましい。こうした表面粗さにより、反射層１１表面の微細な凹凸に起因する反射層表面積の増加、つまり、後述するガスとの反応可能な反射層１１の表面積の増加が抑制されるので、それに伴い、反射層１１表面が後述するガスと反応して黒化する現象による反射層１１の反射性能の低下を抑制できる。
反射層１１、正極側給電導体１２、負極側給電導体１３、及び給電端子１４，１５は、図３に示した反射層１１、正極側給電導体１２、及び負極側給電導体１３で代表して示すようにベース層部位Ａと、中間層部位Ｂと、前記反射面部位Ｃの三層構造である。ベース層部位Ａは、Ｃｕ製で、モジュール基板５の絶縁層７上にエッチングにより設けられている。中間層部位Ｂは、Ｎｉ製で、ベース層部位Ａ上にめっきされている。Ａｇ製の反射面部位Ｃは、中間層部位Ｂ上に無電解めっきされている。
反射面部位Ｃを無電解めっきにより設けることは、製造性がよい良い点で好ましい。つまり、無電解めっきではなく通常のめっきで反射面部位Ｃを形成する場合には、メッキリードを設ける必要があることに伴い、めっきパターンが複雑化し勝ちであるだけではなく、メッキ後に不要となる前記メッキリードを除去する工程が必要であるが、こうした工程などを無電解めっきでは要しないので、製造性に優れる。
各発光素子２１はＬＥＤ（発光ダイオード）のベアチップからなる。このベアチップには、図３に示すように素子基板例えばサファイア等の上に窒化物系化合物半導体例えば窒化ガリウム系化合物半導体を形成してなる半導体ウエハーを、例えばダイシングカッター等によりカットして、略直方体に形成されていて、その片面に図１に示すように正極側及び負極側の素子電極２１ａを有した片面電極型のものである。このＬＥＤ製の発光素子２１の素子電極２１ａの大きさは例えば縦0.5ｍｍ、横0.25ｍｍである。各発光素子２１には、例えば白色系の光を発光部で発光させるために、青色の光を発するＬＥＤからなる発光素子２１が用いられている。
図３に示すように各発光素子２１は、その直下での反射ができるように好ましくは透光性のダイボンド材２２を用いて、前記素子基板の一面（前記片面に対して反対側に位置した他の片面）をモジュール基板５の実装面である絶縁層７に接着止めされている。これらの発光素子２１は、図１に示すように縦横に整列してモジュール基板５上に実装されている。反射層１１の長手方向に延びるように並べられた複数の発光素子２１によって第１〜第３の発光素子列が形成されている。
個々の発光素子列において、その列が延びる方向に隣接された発光素子２１の異極の素子電極同士、つまり、隣接された発光素子２１の内で一方の発光素子２１の正極側の素子電極２１ａと、隣接された発光素子２１の内で他方の発光素子２１の負極側の素子電極２１ａは、例えばＡｕ製の細線からなるボンディングワイヤ２３で接続されている。それにより、個々の発光素子列が有した複数の発光素子２１は電気的に直列に接続されていて、これら発光素子２１は通電状態で一斉に発光されるようになっている。
更に、個々の発光素子列において、その列の端に配置された発光素子２１の素子電極２１ａは、正極側給電導体１２又は負極側給電導体１３に、Ａｕ製の細線からなる端部ボンディングワイヤ２４で接続されている。したがって、前記第１〜第３の発光素子列は電気的には並列に設けられていて、正極側給電導体１２及び負極側給電導体１３を通じて給電されるようになっている。そのため、第１〜第３の発光素子列のうちのいずれか一列がボンディング不良などを原因として発光できなくなることがあっても、発光モジュール１全体の発光が停止することはない。なお、端部ボンディングワイヤ２４が金属細線であることで、発光素子２１の熱が拡散される金属製の反射層１１の熱が給電端子１４，１５へ移動し(逃げ)難くなるに伴い、反射層１１の各部での温度分布の不均一、言い換えれば、反射層１１に搭載された複数の発光素子２１の温度差を抑制できる点で好ましい。
枠部材２５は、合成樹脂等からなり、モジュール基板５上に接着止めされている。この枠部材２５は例えば四角い封止用孔２５ａを有している。封止用孔２５ａ内に、反射層１１の全体、及び正極側給電導体１２と負極側給電導体１３の反射層１１の両側に配置された部位が収められている。封止用孔２５ａは後述の封止面積を規定している。この封止用孔２５ａの大きさは、反射層１１の全体、及び正極側給電導体１２と負極側給電導体１３の反射層１１の両側に配置された部位が占める領域の大きさより少し大きい。
なお、第１図中符号２６は、枠部材２５を図１中上下から挟むようにモジュール基板５に積層されたレジストを示している。これらのレジスト２６は、モジュール基板５の所定部位を露出させるための露出孔等を有している。
封止部材２８は、封止用孔２５ａに充填されてモジュール基板５上に設けられていて、反射層１１、正極側給電導体１２、負極側給電導体１３、各発光素子２１、ボンディングワイヤ２３、及び端部ボンディングワイヤ２４を埋めている。封止部材２８はガス透過性を有する透光性合成樹脂例えば透明シリコーン樹脂で作られている。
封止部材２８には図示しない蛍光体が適量混ぜられている。蛍光体は、発光素子２１が発する光で励起されて、発光素子２１が発する光の色とは異なる色の光を放射する。発光素子２１が青色光を発する本実施形態では、白色光を出射できるようにするために、蛍光体に青色の光とは補色の関係にある黄色系の光を放射する黄色蛍光体が使用されている。このように蛍光体が混ぜられた封止部材２８は、その蛍光体が発光するので、発光モジュール１の発光部をなす。
封止部材２８は、未硬化の状態で封止用孔２５ａに所定量注入された後に加熱硬化させて設けられている。そのため、封止部材２８の封止面積は封止用孔２５ａで規定されている。
この封止部材２８の封止面積に対する反射層１１の占有面積は、特に規定されるものではないが、８０％以上であれば、その数値が高い方が、より高い光束維持率を得る上で好ましい。ここに光束維持率とは、発光モジュール１を初めて発光させた時（初期発光時）の光束と、この初期発光時からの連続発光時間が１０００時間経過した時の光束との比率を指している。なお、１０００時間の連続発光時間は、発光モジュール１を照明装置の光源部として実際に使用した場合の約４万時間の使用時間に相当する。このような占有面積により、相対光束が９０％以上確保されるとともに、実際の使用状態で約４万時間経過後にも、初期発光時の光束に対して略８０％の光束が維持されるので、発光モジュール１の光出力が高く、高品質な発光モジュール１とできる。
前記構成の発光モジュール１が駆動装置１６を介して通電されると、封止部材２８で覆われた各発光素子２１が一斉に発光されて、発光モジュール１は白色の光を出射する面状光源として使用される。この発光中において、反射層１１は各発光素子２１が発した熱を拡散するヒートスプレッダとして機能する。
発光モジュール１の発光中、発光素子２１が放射した光のうちでモジュール基板５側に向かった光は、主としてＡｇ製の反射面部位Ｃを有した反射層１１で効率よく光の利用方向に反射される。
加えて、既述のように光の利用方向に反射される光量に対してモジュール基板５の絶縁層７で反射される光量は少ない。即ち、モジュール基板５に設けたＡｇ製の反射面部位Ｃを有した反射層１１に複数の発光素子２１を搭載したので、複数の発光素子２１がこれらと同数の反射層に一個ずつ搭載された構成に比較して、反射層１１で覆われずにその周りに露出するように位置されてかつ封止部材２８で覆われた絶縁層７の部位の面積が小さく、この逆に、絶縁層７の前記部位の面積に対し反射層１１の面積の方がはるかに大きい。そのため、発光素子２１からモジュール基板５側に放射された光の反射が絶縁層７での低い反射性能に更に依存され難く、Ａｇ製の反射面部位Ｃを有した反射層１１でより効率よく光の利用方向に反射させることができる。この利点は、反射層１１等を埋めて設けられた封止部材２８の封止面積に対する反射層１１の占有面積が８０％以上であることにより、更に効果的に実現できる。
こうして光がその利用方向に反射される一方で、反射層１１から外れた絶縁層７の部位には、発光素子２１からの光が差し込み、この光で絶縁層７の樹脂成分が分解されガス化するが、モジュール基板５の少なくとも表層部位をなした絶縁層７は、エポキシ・酸無水物系のエポキシ樹脂製であり、フェノール系樹脂やアミン系樹脂からなる硬化剤を含んでいない。
したがって、エポキシ・酸無水物系のエポキシ樹脂の樹脂成分が、発光素子２１の光によって分解されガス化して、ガス透過性の封止部材２８内に放出されるにも拘らず、このガスに反射層１１のＡｇ製の反射層部位Ｃが反応しないか、反応をしても無視できる程度であるので、反射層１１の反射層部位Ｃが黒ずむように変色して反射層１１の反射効率が低下することがない。
以上のように前記構成の発光モジュール１は、モジュール基板５に設けた反射層１１により、発光素子２１からモジュール基板５側への放射された光を、光の利用方向に反射させて光出力（光束）を増加させることができ、更に、モジュール基板５の絶縁層７のガス化を原因とする反射層１１の反射効率の低下を抑制できるに伴い、反射層１１のＡｇ製の反射層部位Ｃにより改善された所期の光出力を長期間にわたり維持できる。
又、本発明は前記一実施形態には制約されない。例えば、前記一実施形態の構成において、モジュール基板５の少なくとも表層部位をなす絶縁層７を、非エポキシ樹脂からなる絶縁層に代えて実施することが可能である。ここに、非エポキシ樹脂とは、ポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、フッ素樹脂のうちのいずれかの樹脂を指している。この絶縁層以外の発光モジュールの他の構成は、既述の一実施形態の発光モジュールと同じであり、この発光モジュールの作用について、以下、図１〜図３を参照して説明する。
この発明の実施形態では、発光モジュール１の発光中、発光素子２１が放射した光のうちでモジュール基板５側に向かった光は、反射層１１で主として光の利用方向に反射される。そのため、発光素子２１からモジュール基板５側に放射された光の反射が絶縁層７での低い反射性能に依存され難く、Ａｇ製の反射面部位Ｃを有した反射層１１で効率よく光の利用方向に反射させることができる。
加えて、既述のように光の利用方向に反射される光量に対してモジュール基板５の絶縁層７で反射される光量は少ない。即ち、モジュール基板５に設けたＡｇ製の反射面部位Ｃを有した反射層１１に複数の発光素子２１を搭載したので、複数の発光素子２１がこれらと同数の反射層に一個ずつ搭載された構成に比較して、反射層１１で覆われずにその周りに露出するように位置されてかつ封止部材２８で覆われた絶縁層７の部位の面積が小さく、この逆に、絶縁層７の前記部位の面積に対し反射層１１の面積の方がはるかに大きい。そのため、発光素子２１からモジュール基板５側に放射された光の反射が絶縁層７での低い反射性能に更に依存され難く、Ａｇ製の反射面部位Ｃを有した反射層１１でより効率よく光の利用方向に反射させることができる。この利点は、反射層１１等を埋めて設けられた封止部材２８の封止面積に対する反射層１１の占有面積が８０％以上であることにより、更に効果的に実現できる。
こうして光がその利用方向に反射される一方で、反射層１１から外れた絶縁層７の部位には、発光素子２１からの光が差し込み、この光で絶縁層７の樹脂成分が分解されガス化する。しかし、モジュール基板５の少なくとも表層部位をなした絶縁層７は、ポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、フッ素樹脂のうちのいずれかの樹脂からなり、フェノール樹脂やアミン樹脂を含んでいない。
したがって、絶縁層７の樹脂成分が発光素子２１の光によって分解されガス化して、ガス透過性の封止部材２８内に放出されるにも拘らず、このガスに反射層１１の表層をなした反射層部位Ｃが反応しないか、反応をしても無視できる程度であるので、反射層１１の反射層部位Ｃが黒ずむように変色してその反射効率が低下しないことに伴い、反射層１１により改善された所期の光出力を長期間にわたり維持できる。
１…発光モジュール、５…モジュール基板、７…モジュール基板の絶縁層、１１…反射層、Ｃ…反射面部位、２１…発光素子、２１ａ…素子電極、２３…ボンディングワイヤ、２８…封止部材

Claims (2)

  1. 酸無水物を硬化剤として硬化されたエポキシ樹脂からなる絶縁層を有したモジュール基板と；
    前記絶縁層に積層されるとともに光反射率が前記絶縁層よりも高い金属製の反射面部位を有した反射層と；
    正極側及び負極側の素子電極を有し前記反射層に搭載された複数の発光素子と；
    隣接した前記発光素子同士を接続したボンディングワイヤと；
    ガス透過性を有する透光性材料からなり、前記反射層、各発光素子、及び各ボンディングワイヤを埋めて前記モジュール基板上に設けられた封止部材と；
    を具備することを特徴とする発光モジュール。
  2. ポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、フッ素樹脂のうちのいずれかの樹脂からなる絶縁層を有したモジュール基板と；
    前記絶縁層に積層されるとともに光反射率が前記絶縁層よりも高い金属製の反射面部位を有した反射層と；
    正極側及び負極側の素子電極を有し前記反射層に搭載された複数の発光素子と；
    隣接した前記発光素子同士を接続したボンディングワイヤと；
    ガス透過性を有する透光性材料からなり、前記反射層、各発光素子、及び各ボンディングワイヤを埋めて前記モジュール基板上に設けられた封止部材と；
    を具備することを特徴とする発光モジュール。
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