JP2011243935A - 発光装置及び照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】コストが高くなることを回避し、発光効率の低下を抑制するとともに、蛍光体層の量的なばらつきを緩和し、全体として光の照射の均一化を高めることが可能な発光装置及び照明装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、基板１０と、この基板１０上に実装された複数の発光素子１１と、蛍光体を含有する透光性樹脂から形成され、所定数の発光素子１１を被覆する略山形の凸状蛍光体層１２ａを有するとともに、隣接する凸状蛍光体層１２ａの裾部が連なって形成された蛍光体層１２とを備える発光装置１である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ等の発光素子を用いた発光装置及び照明装置に関する。
近時、光源としてＬＥＤ等の発光素子を基板に複数配設して所定の光量を得るようにする照明装置が開発されている。この照明装置は、例えば、天井面等に直接的に取付けられる、いわゆる直付タイプのベース照明として用いられており、セラミックスの材料で成形された基板に、複数のＬＥＤを実装し、これら発光部の全面を蛍光体を含む封止樹脂層（蛍光体層）で覆って封止するものである（例えば、特許文献１参照）。
また、基板上に実装された複数の発光素子を取り囲むように枠状にリフレクタを形成し、このリフレクタで囲まれた領域に蛍光体を含む封止樹脂を注入し、この領域全面を封止樹脂層で覆って封止するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
しかし、このように発光部の全面を蛍光体を含む封止樹脂層で覆うことは、コストが高くなり、経済的に有利ではない。また、図２０に示すように、発光素子から出射される光が多重反射し、反射損失のため発光効率の低下を招くという問題が発生する。
図２０は、発光装置の断面を示している。基板に複数の発光素子が実装され、その実装領域の全面が蛍光体層で覆われているものである。この場合、発光素子から出射された光が蛍光体層の境界部に入射すると、これが臨界角となり、全反射し、さらに蛍光体層内で多重反射し、発光効率の低下を来す虞がある。
一方、蛍光体を含む封止樹脂を未硬化の状態で発光素子ごとに滴下し、滴下後に半球状に盛り上がった形状で硬化させて、発光素子ごとに封止する技術が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００９−５４９８９号公報（段落［００２２］、図１〜図３） 特開２００８−８５３０２号公報（段落［００６６］、［００６７］） 特開２００８−１６６０８１号公報（段落［００５０］）
しかしながら、特許文献３に示されたものは、発光素子ごとに蛍光体層で封止するので、コストが高くなることを回避できるが、発光素子ごとの蛍光体層の量的なばらつきが発生し、個々の発光素子の光出力や発光色にばらつきが生じ、全体として均一に光を照射することが困難となる問題が発生する。
本発明は、このような課題に鑑みなされたもので、コストが高くなることを回避し、発光効率の低下を抑制するとともに、蛍光体層の量的なばらつきを緩和し、全体として光の照射の均一化を高めることが可能な発光装置及び照明装置を提供することを目的とする。
請求項１に記載の発光装置は、基板と；この基板上に実装された複数の発光素子と；蛍光体を含有する透光性樹脂から形成され、所定数の発光素子を被覆する略山形の凸状蛍光体層を有するとともに、隣接する凸状蛍光体層の裾部が連なって形成された蛍光体層と；を具備することを特徴とする。
本発明及び以下の発明において、特に指定しない限り用語の技術的意味及び解釈は次による。
基板の材料には、ガラスエポキシ樹脂やセラミックス材料又は他の合成樹脂材料を適用できる。さらに、本発明は、各発光素子の放熱性を高めるうえで、アルミニウム等の熱伝導性が良好で放熱性に優れたべース板の一面に絶縁層が積層された金属製のべース基板を適用することを妨げるものではない。また、基板の形状は、格別限定されない。長方形状、正方形状や円形状のものが適用できる。
発光素子とは、ＬＥＤ等の固体発光素子である。また、発光素子の実装個数は複数であれば特段制限はない。また、発光素子がＬＥＤの場合、フェイスアップタイプやフリップチップタイプのものが適用できる。
蛍光体層は、例えば、透明シリコーン樹脂に適量の蛍光体が含有されたものが用いられる。また、蛍光体には、ＹＡＧ：Ｃｅ等の蛍光体が適用できる。
凸状蛍光体層は、例えば、ディスペンサから、粘度や量が調整された蛍光体を含有する透明シリコーン樹脂材料を未硬化の状態で各発光素子に対応して滴下して供給することにより形成できる。また、凸状蛍光体層は、個々の発光素子を発光素子ごとに被覆する場合や例えば、２個、３個等の複数の発光素子をその複数の発光素子ごとに被覆するように形成する場合がある。
請求項２に記載の発光装置は、請求項１に記載の発光装置において、前記複数の発光素子は、基板上に列を形成するように並べられて実装されるとともに、列の延びる方向に配設されたボンディングワイヤにより接続されていることを特徴とする。
ボンディングワイヤには、例えば、金（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できる。
この発明により、ボンディングワイヤの断線や接合の外れを抑制することができる。
請求項３に記載の発光装置は、請求項１又は請求項２に記載の発光装置において、前記複数の発光素子は、基板上に列を形成するように並べられて実装されるとともに、この複数の発光素子を被覆する前記蛍光体層の端部が略Ｒ形状に形成されていることを特徴とする。
請求項４に記載の照明装置は、装置本体と；装置本体に配設された請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の発光装置と；を具備することを特徴とする。
照明装置には、光源や屋内又は屋外で使用される照明器具、ディスプレイ装置等が含まれる。
請求項１に記載の発明によれば、コストが高くなることを回避し、発光効率の低下を抑制するとともに、蛍光体層の量的なばらつきを緩和し、全体として光の照射の均一化を図ることが可能な発光装置を提供することができる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、ボンディングワイヤの断線や接合が外れるのを抑制することができる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、蛍光体層の端部が略Ｒ形状に形成されているので出射光のばらつきを軽減できる。
請求項４記載の発明によれば、上記請求項に記載の発明の効果を奏する照明装置を提供することができる。
本発明の第１の実施形態の発光装置を表面側から見て示す平面図である。 同基板における配線パターン及び接続パターンを示す平面図である。 基板における接続パターンを除去し、発光素子を実装した状態を示す平面図である。 図３に示す状態に蛍光体層を塗布した状態を示す平面図である。 基板の裏面側を示す平面図である。 図４におけるＹ−Ｙ線に沿う模式的断面図である。 図４におけるＸ−Ｘ線に沿う模式的断面図である。 図７に相当する変形例を示す模式的断面図である。 発光素子の接続状態を示す結線図である。 発光装置を配設した天井直付タイプの照明装置を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態の発光装置を表面側から見て示す平面図である。 同図７に相当する模式的断面図である。 本発明の第３の実施形態の発光装置を示す概略的平面図である。 本発明の第４の実施形態の発光装置を示す概略的平面図である。 本発明の第５の実施形態の発光装置を一部切欠いて示す平面図である。 同基板における配線パターン及び実装パッドを示す平面図である。 同発光装置の一部を拡大して示す平面図である。 図１５おけるＹ−Ｙ線に沿う模式的断面図である。 発光素子の接続状態を示す結線図である。 従来例の発光装置を説明するための断面図である。
以下、本発明の第１の実施形態について図１乃至図１０を参照して説明する。図１乃至図９は、発光装置１を示しており、図１０は、この発光装置１を用いた照明装置２０を示している。なお、各図において同一部分には同一符号を付し重複した説明は省略する。
発光装置１は、図１に示すように、基板１０と、複数の発光素子１１と、各発光素子１１を覆う蛍光体層１２とを備えている。
基板１０は、ガラスエポキシ樹脂等の材料で細長の長方形状に形成されている。長さ寸法は、２３０ｍｍであり、幅寸法は、３５ｍｍである。基板１０の厚さ寸法は、０．５ｍｍ以上１．８ｍｍ以下が好ましく、本実施形態では、１ｍｍのものを適用している。
基板１０の形状は、長方形状に限らない。正方形状や円形状のものが適用できる。また、基板１０の材料には、セラミックス材料又は他の合成樹脂材料を適用できる。さらに、本発明は、各発光素子１１の放熱性を高めるうえで、アルミニウム等の熱伝導性が良好で放熱性に優れたべース板の一面に絶縁層が積層された金属製のべース基板を適用することを妨げるものではない。
基板１０の対向する長辺の外縁部には、基板１０取付用の複数の表裏貫通部４０が形成されている。この表裏貫通部４０は、外側に開放する円弧状の切欠き部であり、発光装置１を照明装置の本体に取付ける場合に用いられる。具体的には、固定手段である取付ねじ４１の軸部が切欠き部を貫通して、照明装置の本体側にねじ込まれ、頭部が切欠き部の上縁に引っ掛かって固定され、発光装置１が取付けられる。また、基板１０の表面側には、後述する接続パターン１４を除去した後の溝部１４１が形成されている。
さらに、基板１０の表面側には、電源側と接続される電源コネクタ４２、この発光装置１を複数接続して照明装置を構成する場合に用いられる接続コネクタ４３、点灯回路にノイズが重畳されることによる発光素子１１の誤点灯を防止するためのコンデンサＣが実装されている。
図２乃至図４、図６及び図７に示すように、基板１０上には、配線パターン１５が形成されている。配線パターン１５は、複数の発光素子１１が配設され複数長手方向に並べられた実装パッド１５ａと、これら実装パッド１５ａを電気的に接続する給電導体１５ｂと、給電端子１５ｃとから構成されている。
一つの実装パッド１５ａは、基本的には、略長方形状をなしていて、一側辺から長手方向に２本の細幅の給電導体１５ｂ1が延出している。この給電導体１５ｂ1には、その延出方向と直交する方向に複数、具体的には、６個の凸状の給電子１５ｂ2が形成されている。
一方、実装パッド１５ａの長辺及び中央部には、隣接する実装パッド１５ａの給電導体１５ｂ1が絶縁間隔を空けて挿入され、さらに、前記給電子１５ｂ2が挿入される挿入凹部１５ｂ3が形成されている。このような実装パッド１５ａが順次反転された形態で組み合わされ長手方向に並べられてパターンが形成されている。
図６及び図７に示すように、配線パターン１５及び接続パターン１４は、三層構成であり、基板１０の表面上に第一層１５１として銅（Ｃｕ）、第二層１５２としてニッケル（Ｎｉ）が電解めっき処理されており、第三層１５３には、反射率の高い銀（Ａｇ）が電解めっき処理されている。配線パターン１５の第三層１５３、すなわち、表層は、いずれも銀（Ａｇ）めっきが施されて反射層が形成されており、全光線反射率は、９０％と高いものとなっている。
この電解めっき処理においては、第二層１５２のニッケル（Ｎｉ）の膜厚は、５μｍ以上、第三層１５３の銀（Ａｇ）の膜厚は、１μｍ以上に形成するのが好ましく、このような膜厚寸法にすることにより、均一な膜厚形成が実現され反射率の均一化が可能となる。
また、基板１０の表層には、発光素子１１の実装領域や部品の実装部分を除いて、ほとんど全面に反射率の高い白色のレジスト層４５が積層されている。したがって、図２乃至図４においては、説明上、配線パターン１５等を表わしているが、白色のレジスト層４５が形成されている場合は、実際には、配線パターン１５等は視覚的には見えにくくなっている。
複数の発光素子１１は、ＬＥＤのベアチップからなる。ＬＥＤのベアチップには、例えば、白色系の光を発光部で発光させるために、青色の光を発するものが用いられている。このＬＥＤのベアチップは、シリコーン樹脂系の絶縁性接着剤１６を用いて、実装パッド１５ａ上に接着されている。
ＬＥＤのベアチップは、例えば、ＩｎＧａＮ系の素子であり、透光性のサファイア素子基板に発光層が積層されており、発光層は、ｎ型窒化物半導体層と、ＩｎＧａＮ発光層と、ｐ型窒化物半導体層とが順次積層されて形成されている。そして、発光層に電流を流すための電極は、ｐ型窒化物半導体層上にｐ型電極パッドで形成されたプラス側電極と、ｎ型窒化物半導体層上にｎ型電極パッドで形成されたマイナス側電極とで構成されている。これら、電極は、ボンディングワイヤ１７によって配線パターン１５上に電気的に接続されている。ボンディングワイヤ１７は、金（Ａｕ）の細線からなっており、実装強度の向上とＬＥＤのベアチップの損傷低減のため金（Ａｕ）を主成分とするバンプを介して接続されている。
図３に代表して示すように、複数の発光素子１１は、実装パッド１５ａの給電子１５ｂ2に対応して実装パッド１５ａ上に接着されている。一つの実装パッド１５ａには、発光素子１１は、図示上、上下に６個ずつ設けられて合計１２個設けられている。これら発光素子１１は、長手方向に並べられた複数の実装パッド１５ａに設けられていて、複数の列を形成するように並べられて発光素子列を形成している。具体的には、長手方向に２列の発光素子列を形成している。
また、実装パッド１５ａの給電子１５ｂ2は、隣接する実装パッド１５ａの挿入凹部１５ｂ3に挿入されるようになっているので、発光素子１１を実装パッド１５ａの中央部に配置することができ、発光素子１１から発生する熱を実装パッド１５ａを通じて効果的に放熱させることができる。
このように配設された各発光素子１１は、例えば、プラス側電源から実装パッド１５ａ、ボンディングワイヤ１７を介して発光素子１１のプラス側電極、発光素子１１のプマイナス側電極からボンディングワイヤ１７を介して隣接する実装パッド１５ａの給電子１５ｂ2へと順次接続され、各発光素子１１に給電されるようになっている。したがって、本実施形態では、ボンディングワイヤ１７は、発光素子列が延びる方向と直交する方向に配設されている。
以上のように接続された発光素子１１は、図９に示すような接続状態となっている。つまり、発光素子１１が１２個並列に接続された９個の並列回路が直列に接続されている。また、誤点灯を防止するためのコンデンサＣが各並列回路及び前記直列接続回路の両端に接続されている。
蛍光体層１２は、透光性合成樹脂、例えば、透明シリコーン樹脂製であり、ＹＡＧ：Ｃｅ等の蛍光体を適量含有している。蛍光体層１２は、複数の凸状蛍光体層から構成されており、本実施形態においては、個々の発光素子１１を発光素子１１ごとに被覆する単位蛍光体層１２ａの集合から構成されている。単位蛍光体層１２ａは、山形の形状をなしていて、円弧状の凸状をなし、その裾部において隣接する単位蛍光体層１２ａと連なるように連続部１２ｓが形成されている（図７参照）。したがって、図１、図４、図６及び図７に示すように、前記発光素子列に沿って複数の列を形成して、すなわち、２列に形成されており、各発光素子１１、ボンディングワイヤ１７を被覆し封止している。
蛍光体は、発光素子１１が発する光で励起されて、発光素子１１が発する光の色とは異なる色の光を放射する。発光素子１１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、蛍光体には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。
蛍光体層１２は、未硬化の状態で各発光素子１１、ボンディングワイヤ１７に対応して塗布され、その後に加熱硬化又は所定時間放置して硬化されて設けられている。詳しくは、図示しないディスペンサから、粘度や量が調整された蛍光体を含有する透明シリコーン樹脂材料を未硬化の状態で各発光素子１１、ボンディングワイヤ１７に対応して滴下して供給する。図７に代表して示すように、この滴下された状態において、単位蛍光体層１２ａとしての透明シリコーン樹脂材料は、山形の形状をなし、その裾部において樹脂材料の流動性によって外周方向への拡散を伴って隣接する単位蛍光体層１２ａの相互が連なるように連続部１２ｓが形成される。したがって、各単位蛍光体層１２ａは、連続部１２ｓによって相互に交わり一体化されて硬化される。
なお、透明シリコーン樹脂材料を滴下した当初に、隣接する単位蛍光体層１２ａと連なるように連続部１２ｓが形成され、その後、樹脂材料の拡散を伴って連続部１２ｓの領域が増加する形態であってもよいし、透明シリコーン樹脂材料を滴下した当初は、連続部１２ｓは形成されないが、その後、樹脂材料の流動性による拡散で連続部１２ｓが形成される形態であってもよい。これらは、透明シリコーン樹脂材料の粘度や量を調整することによって行うことができる。
さらに、透明シリコーン樹脂材料の粘度や量を調整することによって、隣接する各単位蛍光体層１２ａの山形の裾部における連続部１２ｓの領域の増減を調整することが可能となる。例えば、図８に示すように、連続部１２ｓの領域を増加するようにしてもよい。
さらにまた、上記構成では、凸状蛍光体層としての単位蛍光体層１２ａによって、個々の発光素子１１を発光素子１１ごとに被覆する場合について説明したが、例えば、２個や３個の複数の発光素子１１をその複数の発光素子１１ごとに被覆するように形成してもよい。また、凸状蛍光体層から構成される蛍光体層１２の形成方法は、上記の形成方法に限定されるものではなく、凸状蛍光体層の裾部が連なって形成できれば、他の方法を適用してもよい。
図５乃至図７に示すように、基板１０の裏面側には、放熱用の銅箔４６のパターンが全面に亘って形成されている。このパターンは、表面側の実装パッド１５ａと対応するように縦横１８個のブロックに分断されて配設されている。
このような構成によって、基板１０全体の均熱化を図ることができ放熱性能を向上できるとともに、特に、基板１０の長手方向と直交するライン状分断部４６ａによって基板１０の熱による反りや変形を抑制できる。なお、銅箔４６には、レジスト層が積層されている（図６参照）。
次に、上記のように構成された発光装置１について製造工程の概略を図２乃至図４を参照して説明する。図２に示すように、基板１０の表面側には配線パターン１５及び接続パターン１４が形成されている。配線パターン１５及び接続パターン１４は、三層構成であり、配線パターン１５は、各発光素子１１に電力を供給するための給電路として機能し、接続パターン１４は、第一層１５１の銅（Ｃｕ）パターンに、第二層１５２のニッケル（Ｎｉ）、第三層１５３の銀（Ａｇ）を電解めっきする際に、各実装パッド１５ａの部分を同電位にするための接続路として機能する。
配線パターン１５及び接続パターン１４の形成工程においては、基板１０の表面上に第一層１５１として銅（Ｃｕ）パターンが形成される。次いで、第二層１５２としてニッケル（Ｎｉ）、第三層１５３として銀（Ａｇ）が電解めっき処理される。
次いで、このように配線パターン１５及び接続パターン１４が形成された基板１０において、図３に示すように、接続パターン１４を除去する。例えば、ルーターやトリマー等を用いて基板１０表面上の接続パターン１４を削り取る。したがって、各実装パッド１５ａと接続パターン１４との電気的接続は遮断されるようになる。接続パターン１４を削り取った後には、痕跡として長手方向に直線状で断面凹状の溝部１４１が形成される。
続いて、配線パターン１５の実装パッド１５ａ上に、複数の発光素子１１を発光素子列を形成するように実装し、その上を図４に示すように、単位蛍光体層１２ａによって各発光素子１１を覆って封止し、列を形成するように蛍光体層１２を形成する。
次に、図１０を参照して上述の発光装置１を配設した照明装置２０について説明する。図においては、天井面に設置して使用される天井直付タイプの照明装置２０を示している。照明装置２０は、細長で略直方体形状の本体ケース２１を備えており、この本体ケース２１内には、前記発光装置１が複数個、具体的には２個直線状に接続されて配設されている。また、電源回路を備えた電源ユニットは、本体ケース２１に内蔵されている。なお、本体ケース２１の下方開口部には、拡散性を有する前面カバー２２が取付けられている。
上述した構成の発光装置１の作用を説明する。電源回路により通電されると、各発光素子１１が一斉に点灯されて、発光素子１１から出射される光は、蛍光体層１２を透過して放射され、発光装置１は白色の光を出射する面状光源として使用される。
この場合、蛍光体層１２は、山形の形状をなした各単位蛍光体層１２ａによって形成されているので、発光素子１１から出射された光が単位蛍光体層１２ａの内側で全反射することが抑制され、この反射損失による発光効率の低下が抑制できる。
また、隣接する各単位蛍光体層１２ａは、その裾部において連なり、連続部１２ｓによって相互に交わり一体化されているので、各単位蛍光体層１２ａの量的なばらつきを緩和すことができ、個々の発光素子１１から出射される光出力や発光色等のばらつきを軽減して全体として光の照射の均一化を向上することができる。
さらに、発光素子１１の発光中において、実装パッド１５ａは、各発光素子１１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。発光装置１の発光中、発光素子１１が放射した光のうちで基板１０側に向かった光は、実装パッド１５ａの表層の反射層で主として光の利用方向に反射される。そのため、光の取出し効率を良好なものとすることができる。
加えて、発光素子１１が放射した光のうちで横方向へ向かった光は、反射率の高い白色のレジスト層４５の表面で反射され前面側へ放射される。
以上のように本実施形態によれば、蛍光体層１２は、山形形状の単位蛍光体層１２ａによって各発光素子１１を個別に被覆するようになっているので、コストが高くなることを回避し、発光効率の低下を抑制することができる。また、隣接する単位蛍光体層１２ａは連なって形成されているので、単位蛍光体層１２ａの量的なばらつきを緩和でき、全体として光の照射の均一化を高めることが可能な発光装置１及び照明装置２０を提供することができる。
次に、本発明の第２の実施形態について図１１及び図１２を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付し重複した説明は省略する。
本実施形態は、発光素子１１を基板１０上に長手方向に列を形成するように実装するとともに、その列の延びる方向にボンディングワイヤ１７を接続して配設したものである。
このような構成によれば、ボンディングワイヤ１７の断線や接合が外れるのを抑制することが可能となる。つまり、例えば、第１の実施形態における図６に示すように、ボンディングワイヤ１７が発光素子列が延びる方向と直交する方向に配設されている場合、ボンディングワイヤ１７の配線パターン１５への接合部近傍は、ボンディングワイヤ１７を被覆する蛍光体層１２の肉厚が薄くなる傾向となる。したがって、この部分に外部から応力加わると、肉厚が薄いため、応力の緩和が十分に機能せず、ボンディングワイヤ１７やその接合部に直接的に応力がかかり、ボンディングワイヤ１７の断線や接合が外れるという問題が生じる。
しかしながら、本実施形態によれば、図１２に示すように、ボンディングワイヤ１７の配線パターン１５への接合部近傍は、隣接する各単位蛍光体層１２ａの裾部が連なり、連続部１２ｓが形成されるので、蛍光体層１２の肉厚が厚くなる。このため、この部分に外部から応力が加わっても、その応力を緩和することができ、ボンディングワイヤ１７の断線や接合が外れるのを抑制することができる。
以上のように本実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、ボンディングワイヤ１７の断線や接合が外れるのを抑制することができる効果を奏する。
次に、本発明の第３の実施形態について図１３を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付し重複した説明は省略する。
本実施形態は、隣接する発光素子列を形成する発光素子１１の実装位置を相互にずらせて、隣接する蛍光体層１２における各単位蛍光体層１２ａを千鳥状に配設したものである。
具体的には、蛍光体層１２は、３列形成されており、中央の蛍光体層１２における各単位蛍光体層１２ａは、隣接する蛍光体層１２における各単位蛍光体層１２ａと位置をずらせて、その各単位蛍光体層１２ａ間に入り込むように配設されている。したがって、所定の面積を有する基板に、密度高く各単位蛍光体層１２ａを配設することが可能となる。
次に、本発明の第４の実施形態について図１４を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付し重複した説明は省略する。
本実施形態では、発光素子列が延びる方向に配設される各単位蛍光体層１２ａをその裾部において連なるように形成するとともに、隣接する蛍光体層１２の各単位蛍光体層１２ａの裾部においても連なるように連続部１２ｓを形成したものである。
このような構成によれば、単位蛍光体層１２ａの量的なばらつきをより緩和でき、全体として光の照射の均一化を高めることができる。
次に、本発明の第５の実施形態について図１５乃至図１９を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付し重複した説明は省略する。
本実施形態では、複数の発光素子１１は、基板１０上に、長手方向と直交する方向に複数並べられて複数の発光素子列を形成して実装されている。そして、各発光素子列は、蛍光体層１２によって被覆されている。
発光装置１は、図１５に示すように、基板１０と、複数の発光素子１１と、各発光素子１１を覆う蛍光体層１２とを備えている。図１５は、一部を切欠いた状態（図示上、右側において、蛍光体層１２及びレジスト層４５を除いた状態）を示している。
図１６に代表して示すように、基板１０上には、配線パターン１５及び実装パッド１５ａが形成されている。配線パターン１５は、給電導体１８と給電子１８ａ、及び給電端子１５ｃから構成されている。給電導体１８は、基板１０の長手方向に所定の間隔を空けて一対（プラス側及びマイナス側）形成されていて、直線状に平行して配置されている。これら給電導体１８からは、それぞれ内側に向かって複数の給電子１８ａが連続して形成されている。
図示上、上側の給電導体１８からは、略Ｌ字状の１８個の給電子１８ａが等間隔で形成されている。一方、下側の給電導体１８からは、略Ｆ字状の１８個の給電子１８ａが前記上側の給電子１８ａと対向するように、同様に等間隔で形成されている。略Ｌ字状の給電子１８ａは、一つの電極端子を有し、略Ｆ字状の給電子１８ａは、二つの電極端子を有している。
上下の給電導体１８間には、実装パッド１５ａが、給電導体１８及び給電子１８ａと絶縁距離をおいて略一面に複数のブロックを形成するように設けられている。この実装パッド１５ａは、電気的に接続されるものではないが、後述する電界めっき処理を行うため、各ブロックは電気的に導通可能なように接続されている。
複数の発光素子１１は、基板１０の実装パッド１５ａ上に、基板１０の長手方向と直交する方向に複数並べられて複数の列を形成して実装されている。具体的には、図示上、上側の各給電導体１８の給電子１８ａから下側の各給電導体１８の給電子１８ａに亘って６個の発光素子１１が略等間隔で配設されている。したがって、基板１０の長手方向と直交する方向に、１８列の発光素子列が形成されて発光素子１１の配設パターンが構成されている。
また、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１１の異極の電極同士、つまり、隣接された発光素子１１の内で一方の発光素子１１のプラス側電極と、隣接された発光素子１１の内で他方の発光素子１１のマイナス側電極とがボンディングワイヤ１７で順次接続されている。これによって、個々の発光素子列を構成する複数の発光素子１１は電気的に直列に接続される。したがって、複数の発光素子１１は通電状態で一斉に発光される。
さらに、個々の発光素子列において、列の端に配置された一方の発光素子１１の電極は、ボンディングワイヤ１７によって上側の略Ｌ字状の給電子１８ａの電極端子に接続され、他方の発光素子１１の電極は、下側の略Ｆ字状の給電子１８ａにおける二つの電極端子のうち、下方の電極端子に接続されている。
ここで、本実施形態においては、６個の発光素子１１で一つの発光素子列を形成しているが、例えば、５個の発光素子１１で一つの発光素子列を形成する場合には、他方の発光素子１１の電極を下側の略Ｆ字状の給電子１８ａにおける二つの電極端子のうち、上方の電極端子に接続するようにして構成することができる。この場合、発光素子列における発光素子１１の数を５個又は６個に変更しても基板３を共通化して用いることができる効果が得られる。
以上のように接続された発光素子１１は、図１９に示すような接続状態となっている。つまり、発光素子１１が６個直列に接続された１８個の直列回路が並列に接続されている。したがって、前記各発光素子列は電気的には並列に設けられていて、配線パターン１５を通じて給電されるようになっている。そのため、各発光素子列の内のいずれか一列がボンディング不良等に起因して発光できなくなることがあっても発光装置１全体の発光が停止することはない。
また、図１５及び図１６示すように、基板１０の両端寄りであって、隣接する発光素子列間には、基板取付用の一対の取付穴５が形成されている。この取付穴５は、発光装置１を照明装置の本体等に取付ける場合に用いられる。具体的には、固定手段である取付ねじ５１が取付穴５に貫通し、照明装置の本体等にねじ込まれて発光装置１が取付けられる。
さらに、基板１０の他端側には、３つの接続パターン１４が形成されている。この接続パターン１４は、給電導体１８及び実装パッド１５ａに接続されているもので、配線パターン１５及び実装パッド１５ａを電界めっき処理する場合に使用される。つまり、第一層Ａの銅（Ｃｕ）パターンに、第二層Ｂのニッケル（Ｎｉ）、第三層Ｃの銀（Ａｇ）を電解めっきする際に、配線パターン１５及び実装パッド１５ａの部分を同電位にするための接続路として機能する。
図１５、図１７及び図１８に示すように、蛍光体層１２は、透光性合成樹脂、例えば、透明シリコーン樹脂製であり、ＹＡＧ：Ｃｅ等の蛍光体を適量含有している。蛍光体層１２は、個々の発光素子１１を発光素子１１ごとに被覆する複数の凸状蛍光体層としての単位蛍光体層１２ａの集合から構成されている。単位蛍光体層１２ａは、山形の形状をなしていて、円弧状の凸状をなし、その裾部において隣接する単位蛍光体層１２ａと連なるように連続部１２ｓが形成されている。したがって、蛍光体層１２は、前記発光素子列に沿って複数の列を形成して、すなわち、１８列に形成されており、各発光素子１１、ボンディングワイヤ１７を被覆し封止している。
ここで、各実施形態における蛍光体層１２の端部は、略Ｒ形状に形成されている。図１７に代表して示すように、発光素子列を被覆する蛍光体層１２のその両端部は略Ｒ形状に形成されている。そのため、図示矢印で示すように、列の端に配置された各発光素子１１から蛍光体層１２の界面までの距離が平均化され、すなわち、列の端に配置された各発光素子１１に対する蛍光体層１２の厚みが平均化されるようになる。
したがって、光出力や発光色が、列の中央部に配置された発光素子１１の出射光と同様なものとなり、発光素子列において光出力や発光色のばらつきを軽減することができる。
仮に、蛍光体層１２の両端部が角形状等に形成される場合は、列の端に配置された各発光素子１１に対する蛍光体層１２の厚みの変化度合いが大きくなり、光出力や発光色が、列の中央部に配置された発光素子１１と異なったものとなる可能性がある。
以上のように本実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、複数の発光素子１１は、基板１０の実装パッド１５ａ上に、基板１０の長手方向と直交する方向に複数並べられて発光素子列を形成しているので、この発光素子列の列数の増減を適宜選択して所望の出力を得ることが可能となる。
なお、本発明は、上記各実施形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、凸状蛍光体層としての単位蛍光体層によって、個々の発光素子を発光素子ごとに被覆する場合について説明したが、複数の発光素子をその複数の発光素子ごとに被覆するように形成してもよい。
照明装置としては、光源、屋内又は屋外で使用される照明器具、ディスプレイ装置等に適用が可能である。
１・・・発光装置、１０・・・基板、１１・・・発光素子（ＬＥＤチップ）、
１２・・・蛍光体層、１２ａ・・・凸状蛍光体層（単位蛍光体層）、
１２ｓ・・・連続部、１４・・・接続パターン、１４１・・・溝部、
１５・・・配線パターン、１５ａ・・・実装パッド、１７・・・ボンディングワイヤ、
２０・・・照明装置

Claims (4)

  1. 基板と；
    この基板上に実装された複数の発光素子と；
    蛍光体を含有する透光性樹脂から形成され、所定数の発光素子を被覆する略山形の凸状蛍光体層を有するとともに、隣接する凸状蛍光体層の裾部が連なって形成された蛍光体層と；
    を具備することを特徴とする発光装置。
  2. 前記複数の発光素子は、基板上に列を形成するように並べられて実装されるとともに、列の延びる方向に配設されたボンディングワイヤにより接続されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  3. 前記複数の発光素子は、基板上に列を形成するように並べられて実装されるとともに、この複数の発光素子を被覆する前記蛍光体層の端部が略Ｒ形状に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
  4. 装置本体と；
    装置本体に配設された請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の発光装置と；
    を具備することを特徴とする照明装置。
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