JP2013171999A - 発光装置、照明器具および発光装置の製造方法 - Google Patents

発光装置、照明器具および発光装置の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】半導体発光素子が発した光を効率よく放出するとともに、半導体発光素子が発した熱を効率よく放散することができる発光装置、当該発光装置の製造方法および当該発光装置を含む照明器具を提供する。
【解決手段】発光装置1は、絶縁基板3と金属板2とを備える。絶縁基板の表面3aには、熱伝導端子3dが形成されている。金属板2は、LEDチップ8が配置されるとともに、熱伝導端子3dに接するようにして絶縁基板3に接合されている。絶縁基板3の裏面3bには、放熱端子3eが形成されている。放熱端子3eと熱伝導端子3dとは熱伝導部3cによって熱的に接続されている。金属板2の第2面2bは高反射加工がなされ、高反射加工がなされていない第1面2aよりも高い割合で光を反射する。
【選択図】図1

Description

本発明は、半導体発光素子を用いた発光装置、照明器具および発光装置の製造方法に関する。
LEDに代表される半導体発光素子は、様々な発光装置や照明器具などの光源として広く用いられている。そして、光源として用いられるLEDが発した光は、より効率よく放射されることが望ましい。
特許文献1には、LEDが発した光を効率よく取り出して放射させるために、LEDの前方を覆う集光レンズが設置されたディスプレイが記載されている。また、特許文献1には、内面が鏡面処理された凹部にLEDが設置されているディスプレイも記載されている。
特許文献2には、表面が鏡面処理された金属板上にLEDが配置され、配線パターンが形成されている配線板が当該LEDの周囲を囲うように構成された基板が記載されている。
特許文献3には、内面が金属めっき処理された凹部にLEDが設置されている装置が記載されている。
特開平8−116097号公報 特開2007−109701号公報 特開2007−189006号公報
LEDは、流される電流量に応じて、光を発するとともに熱を発する。そして、発した熱によってLEDの温度が上昇すると、発する光の強度が低下する。従って、LEDの発光効率を高めるには、LEDの温度上昇を抑制するように構成されていることが望ましい。
特許文献1に記載されているディスプレイ、特許文献2に記載されている基板および特許文献3に記載されている装置では、LEDが発した熱は当該LEDが設置されている部材に伝達される。しかし、放熱が十分でなく、LEDが設置されている部材の温度が上昇すると、LEDの温度上昇を抑制することが困難になるという問題がある。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、半導体発光素子が発した光を効率よく放出するとともに、半導体発光素子が発した熱を効率よく放散することができる発光装置、当該発光装置を含む照明器具および当該発光装置の製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明による発光装置は、表面と当該表面に対向する裏面とを有した絶縁基板と、表面上に形成された熱伝導端子と、第1面と当該第1面に対向する第2面とを有し、第1面が熱伝導端子に接するようにして絶縁基板に接合された金属板と、金属板の第2面に配置された半導体発光素子と、絶縁基板の裏面に形成された放熱用の端子である放熱端子と、絶縁基板を貫通し、表面側に形成された熱伝導端子と裏面側に形成された放熱端子とを熱的に接続する熱伝導部とを備え、金属板の第2面には、第1面に比して高い割合で光を反射するように高反射加工がなされていることを特徴とする。
発光装置は、絶縁基板における表面に形成された第1電気接続端子と、絶縁基板における裏面に形成された第2電気接続端子と、絶縁基板を貫通して、第1電気接続端子と第2電気接続端子とを電気的に接続する接続部と、第1電気接続端子と半導体発光素子とを電気的に接続する電線とを備え、金属板と第1電気接続端子との間は電気的に絶縁されていてもよい。
金属板の第2面に複数の半導体発光素子が配置され、第1電気接続端子は、半導体発光素子ごとにそれぞれ形成されていてもよい。そのような構成によれば、複数の半導体発光素子毎に電流量を制御し、各半導体発光素子の発光量を調整することができると共に、複数の半導体発光素子を備えることによって、1個の半導体発光素子を備える場合に比して、発光装置がより強い光を発することができる。
金属板は、絶縁基板の表面において第1電気接続端子が形成されている領域に対応して切り欠きが形成されていてもよい。そのような構成によれば、切り欠き内に電線を通し、第1電気接続端子と半導体発光素子とを容易に電気的に接続することができる。
金属板は、第1面から第2面まで貫かれている貫通孔を有し、電線は、貫通孔を通って第1電気接続端子と半導体発光素子とを接続するように構成されていてもよい。そのような構成によれば、第1電気接続端子と半導体発光素子とを貫通孔を通った電線によって容易に電気的に接続することができる。
貫通孔は、第1面側の開口部が、絶縁基板の表面において第1電気接続端子を取り囲む領域に設けられていてもよい。そのような構成によれば、第1電気接続端子と半導体発光素子とを貫通孔を通った電線によってより容易に電気的に接続することができる。また、電線と第1電気接続端子との接続処理をより容易に行うことが出来る。
金属板上に、第2面の少なくとも一部、および半導体発光素子を覆う封止材が設けられていてもよい。
封止材が、少なくとも、蛍光体、散乱剤またはチキソ剤のいずれかを含んでいてもよい。
発光装置は、放熱端子に接合された放熱部材を備えることが好ましい。そのような構成によって、半導体発光素子が発した熱を良好に放散することができる。
上記目的を達成するための本発明による照明器具は、以上に述べたような発光装置を有することを特徴とする。
上記目的を達成するための本発明による、発光装置の製造方法は、1枚の金属板および1枚の絶縁基板を用いて、以上に述べたような発光装置を複数並設して形成し、1枚の金属板および1枚の絶縁基板を発光装置が形成されている範囲毎に切り出すことを特徴とする。
本発明の発光装置および照明器具によれば、高反射加工された金属板の第2面が、半導体発光素子によって発せられた光を高い割合で反射するので、半導体発光素子によって発せられた光をより有効に活用し、発光装置の発光効率を向上させることができる。
また、本発明の発光装置および照明器具によれば、半導体発光素子が配置された金属板が、熱伝導端子および熱伝導部を介して放熱端子に熱的に接続されるので、半導体発光素子が発した熱を効率よく放散し、半導体発光素子の温度上昇を良好に抑制することができる。従って、半導体発光素子の発光効率を向上させ、発光装置および照明器具の発光効率をより一層向上させることができる。
本発明による発光装置の製造方法によれば、以上に述べたような効果を奏する発光装置を容易に製造することができる。
第1実施形態の発光装置の構成例を示す概略上面図である。 図1におけるII−II線に沿う断面図である。 発光装置に用いられる絶縁基板の構成例を示す上面図である。 発光装置に用いられる金属板の構成例を示す上面図である。 金属板に用いられる基材の光の反射率の例を示すグラフである。 第1変形例の発光装置の構成を示す概略上面図である。 第2変形例の発光装置の構成を示す概略上面図である。 本発明による発光装置の製造方法を示す説明図である。 第2実施形態の照明器具の構成例を示す概略断面図である。 照明器具に搭載される発光システムの上面図である。 図10におけるIX−IX線に沿う発光システムの断面図である。 照明器具に用いられる外装放熱部材の上面図である。
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨から逸脱しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、本実施形態の説明に用いる図面は、いずれも本発明による発光装置1などの特性を模式的に示すものであって、理解を深めるべく、必要に応じて部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っている場合がある。更に、用いられている様々な数値は、いずれも一例を示すものであり、必要に応じて様々に変更することが可能である。
(全体構成)
図1は、第1実施形態の発光装置1の構成例を示す概略上面図である。図2は、本発明の第1実施形態の発光装置1の構成例を示す概略断面図である。図2には、図1におけるII−II線に沿う断面が示されている。図3は、発光装置1に用いられる絶縁基板3の構成例を示す上面図である。図4は、発光装置1に用いられる金属板2の構成例を示す上面図である。
図2に示すように、本発明の第1実施形態の発光装置1は、金属板2と絶縁基板3とを備える。図2に示すように、金属板2の一方の面である第1面2aには、絶縁基板3がその一方の面である表面3aを第1面2aに対向させて重ね合わされている。また、図1および図2に示すように、金属板2の他方の面である第2面2bの中央部にLEDチップ8が配置されている。
図2および図3に示すように、絶縁基板3の表面3aには、熱伝導端子3dが形成されている。そして、熱伝導端子3dは、対向する金属板2の第1面2aに接合されている。また、図2に示すように、絶縁基板3の他方の面である裏面3bにおいて、表面3aに熱伝導端子3dが形成されている領域と少なくとも一部が重なり合う領域には、放熱用の端子である放熱端子3eが形成されている。そして、図2に示すように、熱伝導端子3dと放熱端子3eとは、熱伝導部3cを介して熱的に接続されている。なお、図2に示すように、放熱端子3eには、放熱部5が接合されている。これら熱伝導部3c、熱伝導端子3d、および放熱端子3eについては後に詳述する。
図2および図3に示すように、絶縁基板3の表面3aには、陽極側電力供給端子11aと陰極側電力供給端子11bとが形成されている。また、図2に示すように、絶縁基板3の裏面3bには、陽極側回路端子14aと陰極側回路端子14bとが形成されている。陽極側回路端子14aは、絶縁基板3の裏面3bにおいて、表面3aに陽極側電力供給端子11aが形成されている領域と少なくとも一部が重なり合う領域に形成されている。陰極側回路端子14bは、絶縁基板3の裏面3bにおいて、表面3aに陰極側電力供給端子11bが形成されている領域と少なくとも一部が重なり合う領域に形成されている。そして、図2に示すように、陽極側電力供給端子11aと陽極側回路端子14aとはスルーホール3fを介して電気的に接続され、陰極側電力供給端子11bと陰極側回路端子14bとはスルーホール3gを介して電気的に接続されている。これら陽極側電力供給端子11a、陰極側電力供給端子11b、陽極側回路端子14a、陰極側回路端子14b、スルーホール3f、およびスルーホール3gについては後に詳述する。
なお、陽極側電力供給端子11aと陰極側電力供給端子11bとを総称して、1組の電力供給端子11a,11bともいう。また、陽極側回路端子14aと陰極側回路端子14bとを総称して、1組の回路端子14a,14bともいう。スルーホール3fとスルーホール3gとを総称して、1組のスルーホール3f,3gともいう。
前述したように、金属板2の第2面2bにおいて、第1面2aに絶縁基板3の熱伝導端子3dが接合される領域の裏側の領域にLEDチップ8が配置されている。図1および図2に示すように、LEDチップ8の上面には、陽極側の電気接続端子である陽極側接続端子8aと、陰極側の電気接続端子である陰極側接続端子8bとが設けられている。なお、LEDチップ8の下面は、ダイボンド剤7によって第2面2bに接着されて配置されている。
図1および図2に示すように、金属板2において、絶縁基板3の表面3aに設けられた陽極側電力供給端子11aを取り囲む領域には金属板2の縁部に達する切り欠き2cが設けられている。また、金属板2において、絶縁基板3の表面3aに設けられた陰極側電力供給端子11bを取り囲む領域には金属板2の縁部に達する切り欠き2dが設けられている。なお、切り欠き2cと切り欠き2dとを総称して、1組の切り欠き2c,2dともいう。図3には、実装状態における切り欠き2c,2dに応じた領域が点線で示されている。このような切り欠き2c,2dが設けられることにより、陽極側電力供給端子11aおよび陰極側電力供給端子11bが金属板2から電気的に絶縁されている。
そして、図1および図2に示すように、絶縁基板3の表面3aに設けられた陽極側電力供給端子11aとLEDチップ8の陽極側接続端子8aとは、切り欠き2cを通る電線10aを介して電気的に接続される。つまり、電線10aの一端は陽極側電力供給端子11aに接続され、他端は陽極側接続端子8aに接続され、一端と他端との間は切り欠き2cを通る。
また、図1および図2に示すように、絶縁基板3の表面3aに設けられた陰極側電力供給端子11bとLEDチップ8の陰極側接続端子8bとは、切り欠き2dを通る電線10bを介して電気的に接続される。つまり、電線10bの一端は陰極側電力供給端子11bに接続され、他端は陰極側接続端子8bに接続され、一端と他端との間は切り欠き2dを通る。
金属板2の第2面2b側には、蛍光部材(封止材)13が設けられている。図2に示すように、蛍光部材13は、金属板2の第2面2b側に配置されているLEDチップ8および電線10a,10bを覆う。従って、LEDチップ8と電線10a,10bとは蛍光部材13によって保護される。また、蛍光部材13は、絶縁基板3において、金属板2の切り欠き2cに対応する位置に設けられている陽極側電力供給端子11aと、切り欠き2dに対応する位置に設けられている陰極側電力供給端子11bとを覆う。従って、陽極側電力供給端子11aと陰極側電力供給端子11bとは蛍光部材13によって保護される。
(絶縁基板)
絶縁基板3は、例えば、ガラスエポキシ基板によって成る。熱伝導端子3dおよび放熱端子3eは、例えば、ガラスエポキシ基板の表面に接合されたアルミニウムや銅等の熱伝導率が高い金属の薄板によって成る。熱伝導部3cは、熱伝導端子3dと放熱端子3eとの間に設けられた貫通孔に、例えば、アルミニウムや銅等の熱伝導率が高い金属が充填されて形成されている。従って、熱伝導端子3dと放熱端子3eとは金属製の熱伝導部3cによって連結され、熱伝導部3cが、熱伝導端子3dと放熱端子3eとを熱的に接続する。
陽極側電力供給端子11aおよび陽極側回路端子14aは、例えば、ガラスエポキシ基板の表面に接合されたアルミニウムや銅等の導電率が高い金属の薄板によって成る。スルーホール3fは、陽極側電力供給端子11aと陽極側回路端子14aとの間に設けられた貫通孔に、例えば、アルミニウムや銅等の導電率が高い金属が充填されて形成されている。従って、陽極側電力供給端子11aと陽極側回路端子14aとは金属が充填されたスルーホール3fによって連結され、スルーホール3fが、陽極側電力供給端子11aと陽極側回路端子14aとを電気的に接続する。
陰極側電力供給端子11bおよび陰極側回路端子14bは、例えば、ガラスエポキシ基板の表面に接合されたアルミニウムや銅等の導電率が高い金属の薄板によって成る。スルーホール3gは、陰極側電力供給端子11bと陰極側回路端子14bとの間に設けられた貫通孔に、例えば、アルミニウムや銅等の導電率が高い金属が充填されて形成されている。従って、陰極側電力供給端子11bと陰極側回路端子14bとは金属が充填されたスルーホール3gによって連結され、スルーホール3gが、陰極側電力供給端子11bと陰極側回路端子14bとを電気的に接続する。スルーホール3f,3gは、貫通孔の内壁に導電率が高い金属がめっき処理されて形成されていてもよい。
なお、図2に示す例では、1組の電力供給端子11a,11bと1組のスルーホール3f,3gとがそれぞれ直接に接続されているが、1組の電力供給端子11a,11bと1組のスルーホール3f,3gとは、絶縁基板3の表面3aに形成された配線パターンを介して間接的に接続されていてもよい。
また、図2に示す例では、1組の回路端子14a,14bと1組のスルーホール3f,3gとがそれぞれ直接に接続されているが、1組の回路端子14a,14bと1組のスルーホール3f,3gとは、絶縁基板3の裏面3bに形成された配線パターンを介して間接的に接続されていてもよい。そして、当該配線パターンまたは1組の回路端子14a,14bは、例えば、LEDチップ8を駆動するための電力を供給するための電源に接続された外部配線に接続される。
(金属板)
図2に基づき前述したように、金属板2は、第1面2aと第2面2bとを有する。また、図1、図2および図4に示すように、金属板2は、切り欠き2c,2dを有する板状の直方体である。そして、図2に示すように、金属板2の第2面2aに、LEDチップ8がダイボンド剤7によって配置されている。図1には、LEDチップ8の実装位置が破線で示されている。また、切り欠き2c,2dは、金属板2の第1面2aの外形を構成する4辺のうち、向かい合う2辺の中程に形成されている。図2に基づき前述したように、切り欠き2c,2dは、第1面2aから第2面2bに達する切り欠きである。図1および図4に示す例では、切り欠き2c,2dは、それぞれ蒲鉾形(円筒の縦断面形状)に切り欠かれて形成されている。
金属板2の第2面2bには、高反射処理がなされている。高反射処理とは、照射された光を当該高反射処理がなされていない場合(例えば、第1面2a)よりも高い割合で反射するためになされた処理である。具体的には、例えば、金属板2の第2面2bに、屈折率が互いに異なる複数の酸化防止膜を積層して形成する処理や、アルミニウムや銀の層を形成する処理や、金属板2の第2面2bを研磨する処理等である。従って、第2面2bは、高反射加工がなされているので、高反射加工がなされていない第1面2aよりも高い割合で光を反射する。なお、表面が酸化すると光の反射率が低下するから、一般に、高反射処理は、酸化防止効果を発揮するための処理も含まれる。
図5は、金属板2に用いられる基材の光の反射率の例を示すグラフである。金属板2の基材には、一般に、銅やアルミニウムが用いられる。しかし、銅やアルミニウムの表面は酸化防止効果を発揮するための処理がなされていないと酸化しやすいことが知られている。図5において、高反射処理がなされずに表面が酸化した基材による光の反射率の例が破線で示されている。また、図5において、高反射処理がなされた基材による光の反射率の例が実線で示されている。図5に示すように、高反射処理がなされた基材は、高反射処理がなされていない場合よりも高い割合で光を反射する。
(放熱部)
絶縁基板3の裏面3bにおいて、放熱端子3eには、LEDチップ8が発した熱を放散するための放熱部5が接合されている。図2に示す例の放熱部5には、金属板2から離間する方向に放熱用の複数のフィン6が設けられている。しかし、図2に示す放熱部5の形状は一例であって、フィン6の数等は、必要な放熱特性や設置条件等に応じて適切に設計可能であり、放熱部5は、フィンが設けられていない直方体形状のヒートシンクであってもよい。
ここで、前述したように、金属板2において、ダイボンド剤7でLEDチップ8が配置されている位置の裏側に絶縁基板3の熱伝導端子3dが接合されている。また、前述したように、絶縁基板3において、熱伝導端子3dの裏側に放熱端子3eが形成され、熱伝導端子3dと放熱端子3eとは熱伝導部3cで熱的に接続されている。そして、放熱端子3eに放熱部5が接合される。よって、LEDチップ8が発した熱は、熱伝導率が高い金属によって成る熱伝導端子3d、熱伝導部3cおよび放熱端子3eを介して放熱部5に伝達される。従って、LEDチップ8が発した熱が効率よく放熱部5に伝達される。そして、放熱部5は、伝達された熱を放散する。よって、LEDチップ8における当該LEDチップ8が発した熱による温度上昇を良好に抑制することができる。
金属板2と熱伝導端子3dとの間、および放熱端子3eと放熱部5との間は、導電性接着剤で接着されていることが好ましい。導電性接着剤は、放熱部5において金属板2の第1面2aに向かい合う面、および絶縁基板3における放熱端子3eのうち少なくとも一方に塗布され、放熱部5を金属板2に固着する。一般に、絶縁性接着剤の熱伝導率は0.2W/m・K程度であるのに対して、導電性接着剤の熱伝導率は、1.0W/m・K以上である。本実施形態の導電性接着剤として用いられる導電性接着剤の熱伝導率は、5.0W/m・K以上であることが好ましく、10.0W/m・K以上であることがより好ましく、20.0W/m・K以上であることが特に好ましい。なお、本実施形態の導電性接着剤の熱伝導率は、25.0W/m・Kであるとする。
そのような熱伝導率を達成するために、導電性接着剤は、銀、アルミニウム、銅および金等の金属を含有している。本実施形態の導電性接着剤は、銀を含有している。そして、導電性接着剤の銀含有率は、85%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましく、95%以上であることが特に好ましい。本実施形態の導電性接着剤の銀含有率は、95%であるとする。本実施形態の発光装置1において、放熱部5と放熱端子3eとの接着に導電性接着剤が用いられた場合には、放熱部5と放熱端子3eとの接着に絶縁性接着剤が用いられた場合に比べて放熱端子3eと放熱部5との間の熱抵抗を小さくすることができる。従って、LEDチップ8と放熱部5との間の熱抵抗を小さくし、LEDチップ8が発した熱を効率よく放熱部5に伝達することができる。
なお、LEDチップ8は金属板2に対して絶縁性のダイボンド剤7によって絶縁されている。また、スルーホール3f,3gは金属板2に対して絶縁されている。従って、金属板2と放熱部5との間を絶縁するための構成を設ける必要はない。
(LEDチップ)
LEDチップ8は、例えば、最大ピーク波長が380nm以上であって420nm以下である光を発する紫色LEDチップである。なお、LEDチップ8は、最大ピーク波長が350nm以上であって520nm以下の光、より好ましくは最大ピーク波長が420nm以上であって480nm以下の光を発する青色LEDチップであってもよい。
一般的な紫色および青色LEDチップ8は、例えば、一般式AlaInbGa1-a-bN(0≦a≦1、0≦b≦1、0≦a+b≦1)で表されるGaN系半導体を用いて構成されたpn接合型の発光構造を備える。また、一般的な紫色および青色LEDチップ8は、サファイア基板上にMOVPE法によりGaN系半導体をエピタキシャル成長させる工程を経て製造される。この工程では、サファイア基板上にバッファ層を介してn型導電層が形成され、そのn型導電層の上に活性層とp型導電層とが順次形成される。電極は、p型導電層の表面と、p型導電層側に露出するn型導電層の表面とにそれぞれ形成される。
なお、好ましく使用される基板としては、サファイア、スピネル、炭化ケイ素、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、GaN、AlGaN、AlN、NGO(NdGaO3)、LGO(LiGaO2)、LAO(LaAlO3)などからなる単結晶基板が挙げられる。また、LEDチップは、フェイスアップまたはフェイスダウン(フリップチップ)でパッケージに実装することができる。
(蛍光部材)
蛍光部材13は、金属板2の第2面2b上に配置され、LEDチップ8を覆う。そして、蛍光部材13は、LEDチップ8が発した光の一部を通過させると共に、残部の波長を変換した蛍光を発する。蛍光部材13は、少なくとも、波長を変換する蛍光体と、例えば、シリコーン樹脂からなる充填剤とからなる。なお、蛍光体が含まれる蛍光部材13に代えて、散乱剤またはチキソ材のいずれかが含まれる封入部材が用いられてもよい。蛍光部材13に蛍光体が含まれる場合には、発光装置1から発する光の相関色温度や、LEDチップ8が紫色LEDチップであるのか、または青色LEDチップであるのか等に応じて、1種類の蛍光体が用いられたり、複数種類の蛍光体が混合されて用いられたりする。具体的には,例えば、LEDチップ8が紫色LEDチップである場合には、青色蛍光体と赤色蛍光体と緑色蛍光体と黄色蛍光体とが発光装置1から発する光の相関色温度に応じた割合で混合されて蛍光部材13に含まれる。また、例えば、LEDチップ8が青色LEDチップである場合には、赤色蛍光体と緑色蛍光体と黄色蛍光体とが発光装置1から発する光の相関色温度に応じた割合で混合されて蛍光部材13に含まれる。
蛍光体部13に用いられる蛍光体の例について以下に述べる。なお、これら蛍光体は本実施形態において好適な蛍光体を例示するものであるが、適用可能な蛍光体は以下に限定されるものではなく、本発明の要旨から逸脱しない限りにおいて、様々な種類の蛍光体や、それら蛍光体の組み合わせを適用することが可能である。
(赤色蛍光体)
赤色蛍光体が用いられる場合に、下記式[1]で表される化学組成を有する結晶相を含有し、M4とMnとの合計モル数に対するMnの割合が0.1モル%以上40モル%以下の蛍光体であってもよい。
1 246:R ・・・[1]
(式[1]中、M1は、K、及びNaからなる群から選ばれる1種以上の元素を含有し、M4は、Siを含有する金属元素、Rは、少なくともMnを含有する付活元素を表す。)
上記式[1]において、M1はカリウム(K)及びナトリウム(Na)からなる群より選ばれる元素を含有する。これらの元素のうち何れか一方を単独で含有していてもよく、二種を任意の比率で併有していてもよい。また、上記のほかにその性能に影響を与えない限りにおいて、Li、Rb、Cs等のアルカリ金属元素や、(NH4)を一部含有していてもよい。Li、Rb、Cs、(NH4)の含有量としては通常全M1量に対して10モル%以下である。
このうちM1としては、少なくともKを含有していることが好ましい。通常、全M1量に対してKが90モル%以上を占め、好ましくは97モル%以上を占める場合であり、より好ましくは98モル%以上を占める場合であり、さらに好ましくは99モル%以上を占める場合であり、Kのみを用いることが特に好ましい。
上記式[1]において、M4は、少なくともSiを含有する。通常、全M4量に対してSiが90モル%以上を占め、好ましくは97モル%以上を占める場合であり、より好ましくは98モル%以上を占める場合であり、さらに好ましくは99モル%以上を占める場合であり、Siのみを用いることが特に好ましい。即ち、式[1]で表される化学組成を有する結晶相を含有する蛍光体は、下記式[2]で表される化学組成を有する結晶相を含有することが特に好ましい。
1 2SiF6:R …[2]
(式[2]中、M1は、K、及びNaからなる群から選ばれる1種以上の元素を含有し、Rは、少なくともMnを含有する付活元素を表す。)
なお、上記式[1]において、M4としてSi以外に含まれていてもよい元素としては、Ti、Zr、Ge、Sn、Al、Ga、B、In、Nb、Mo、Zn、Ta、W、Re、及びMgよりなる群から選ばれる1種又は2種以上が挙げられる。
上記式[1]及び[2]において、Rは、少なくともMnを含有する付活元素であり、RとしてMn以外に含まれていてもよい付活元素としては、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Ru、及びAgよりなる群から選ばれる1種又は2種以上が挙げられる。
Rは、Mnを通常全R量に対して90モル%以上含むことが好ましく、より好ましくは95モル%以上、特に98モル%以上含むことが好ましく、Mnのみを含むことが特に好ましい。
赤色蛍光体が用いられる場合に、M4とMnとの合計モル数に対するMnの割合(本発明において、この割合を以下「Mn濃度」と称す。)が0.1モル%以上40モル%以下の蛍光体であってもよい。このMn濃度が低すぎると、蛍光体による励起光の吸収効率が低くなるので、輝度が低下する傾向にあり、高すぎると、吸収効率は高くなるものの、濃度消光により内部量子効率及び輝度が低下する傾向にある。より好ましいMn濃度の下限は、0.4モル%以上、さらに好ましくは1モル%以上、特に好ましくは2モル%以上である。また、より好ましいMn濃度の上限は20モル%以下、さらに好ましくは8モル%以下、特に好ましくは6モル%以下である。
そして、発光ピーク波長が、通常は570nm以上、好ましくは580nm以上、より好ましくは585nm以上であって、通常は780nm以下、好ましくは700nm以下、より好ましくは680nm以下の波長範囲の赤色蛍光体が好適である。なかでも、赤色蛍光体として、例えば、(Ca,Sr,Ba)AlSi(N,O)3:Eu、(Sr,Ba)3SiO5:Eu、SrAlSi47:Eu、(La,Y)22S:Eu、K2SiF6:Mnが好ましく、(Sr,Ca)AlSi(N,O)3:Eu、SrAlSi47:Eu、(La,Y)22S:Eu、K2SiF6:Mnがより好ましく、上記式[1],[2]を満たすK2SiF6:Mnが特に好ましい。
(緑色蛍光体)
緑色蛍光体が用いられる場合に、発光ピーク波長が、通常は500nm以上、好ましくは510nm以上、より好ましくは515nm以上であって、通常は550nm以下、好ましくは542nm以下、より好ましくは535nm以下の波長範囲にある緑色蛍光体が用いられることが好適である。なかでも、緑色蛍光体として、例えば、CaSc24:Ce、Ca3(Sc,Mg)2Si312:Ce、(Si,Al)6(O,N)8:Eu(β−サイアロン)、(Ba,Sr)3Si6122:Eu、BaMgAl1017:Eu,Mnが好ましい。
(黄色蛍光体)
黄色蛍光体部が用いられる場合に、発光ピーク波長が、通常は530nm以上、好ましくは540nm以上、より好ましくは550nm以上であって、通常は620nm以下、好ましくは600nm以下、より好ましくは580nm以下の波長範囲にある黄色蛍光体が用いられることが好適である。なかでも、黄色蛍光体として、例えば、Y3Al512:Ce、(Y,Gd)3Al512:Ce、(Sr,Ca,Ba,Mg)2SiO4:Eu、(Ca,Sr)Si222:Eu(α−サイアロン)、La3Si611:Ce(ただし、その一部がCaやOで置換されていてもよい)が好ましい
(青色蛍光体)
青色蛍光体が用いられる場合には、発光ピーク波長が、通常は420nm以上、好ましくは430nm以上、より好ましくは440nm以上であって、通常は500nm未満、好ましくは490nm以下、より好ましくは480nm以下、更に好ましくは470nm以下、特に好ましくは460nm以下の波長範囲にある青色蛍光体が用いられることが好適である。なかでも、青色蛍光体として、例えば、(Ca,Sr,Ba)MgAl1017:Eu、(Ca,Sr,Ba)10(PO46(Cl,F)2:Euが好ましい。
(発光装置の効果)
本実施形態によれば、高反射加工された金属板2の第2面2bが、LEDチップ8によって発せられた光を高い割合で反射するので、LEDチップ8によって発せられた光をより有効に活用し、発光装置1の発光効率を向上させることができる。
また、LEDチップ8が配置された金属板2が、熱伝導端子3dおよび熱伝導部3cを介して放熱端子3eに熱的に接続されているので、LEDチップ8が発した熱を効率よく放散することが可能になる。特に、放熱端子3eに放熱部5が接合されているので、LEDチップ8が発した熱をより効率よく放散することが可能になる。従って、LEDチップ8が発した熱による温度上昇を良好に抑制することができる。この結果、LEDチップ8の発光効率を向上させ、発光装置1の発光効率をより一層向上させることができる。
熱伝導端子3dと金属板2との間の接合や、放熱端子3eと放熱部5との間の接合に導電性接着剤が用いられた場合には、LEDチップ8が発した熱を効率よく放散することが可能になる。従って、LEDチップ8が発した熱による温度上昇をより良好に抑制することができる。
熱伝導端子3dが金属板2におけるLEDチップ8が配置された位置の裏側を覆うように金属板2と絶縁基板3とが接合されているので、LEDチップ8が発した熱をより効率よく放熱端子3eに伝達し、LEDチップ8が発した熱をより効率よく放散することが可能になる。従って、LEDチップ8が発した熱による温度上昇を更に良好に抑制することができる。
(第1変形例)
図6は、第1変形例の発光装置101の構成を示す概略上面図である。第1実施形態の発光装置1は、図1および図2に示すように、1つのLEDチップ8を有する。それに対して、図6に示す本変形例の発光装置101は、2つのLEDチップ8−1,8−2を有する。
具体的には、第1実施形態の発光装置1は、金属板2、絶縁基板(図示せず)、および1つのLEDチップ8と、当該1つのLEDチップ8に対応して、1つの熱伝導端子3d、1組の切り欠き2c,2d、1組の接続端子14a,14b、1組の電線10a,10b、1組のスルーホール3f,3g、1組の電力供給端子11a,11bおよび1組の回路端子14a,14bとを有する。
それに対して、図6に示す本変形例の発光装置101は、1枚の金属板2および1枚の絶縁基板3に、第1実施形態の発光装置1における金属板2に設けられた構成要素および絶縁基板3に設けられた構成要素が2組並設されて構成されている。
具体的には、図6に示す本変形例の発光装置101は、2つのLEDチップ8−1,8−2を有する。そして、1つのLEDチップ8−1に対応して、1つの熱伝導端子3d−1、1つの熱伝導部(図示せず)、1つの放熱端子(図示せず)、1つの放熱部(図示せず)、1組の切り欠き2c−1,2d−1、1組の接続端子8c,8d、1組の電線10c,10d、1組のスルーホール3f−1,3g−1、1組の電力供給端子11c,11dおよび1組の回路端子(図示せず)を有する。
また、1つのLEDチップ8−2に対応して、1つの熱伝導端子3d−2、1つの熱伝導部(図示せず)、1つの放熱端子(図示せず)、1つの放熱部(図示せず)、1組の切り欠き2c−2,2d−2、1組の接続端子8e,8f、1組の電線10e,10f、1組のスルーホール3f−2,3g−2、1組の電力供給端子11e,11fおよび1組の回路端子(図示せず)を有する。
従って、図6に示す本変形例の発光装置101には、2つのLEDチップ8−1,8−2に対応して、2つの熱伝導端子3d−1,3d−2、2つの熱伝導部、2つの放熱端子、2つの放熱部、2組の切り欠き2c−1,2d−1,2c−2,2d−2、2組の接続端子8c,8d,8e,8f、2組の電線10c,10d,10e,10f、2組のスルーホール3f−1,3g−1,3f−2,3g−2、2組の電力供給端子11c,11d,11e,11fおよび2組の回路端子が設けられている。
なお、LEDチップ8−1,8−2は第1実施形態におけるLEDチップ8と同様な構成である。切り欠き2c−1,2d−1の組と、切り欠き2c−2,2d−2の組とは、それぞれ第1実施形態における1組の切り欠き2c,2dと同様の構成である。接続端子8c,8dの組と、接続端子8e,8fの組とは、それぞれ第1実施形態における1組の接続端子8c,8dと同様の構成である。電線10c,10dの組と、電線10e,10fの組とは、それぞれ第1実施形態における1組の電線10a,10bと同様の構成である。スルーホール3f−1,3g−1の組と、スルーホール3f−2,3g−2の組とは、それぞれ第1実施形態における1組のスルーホール3f,3gと同様の構成である。電力供給端子11c,11dの組と、電力供給端子11e,11fの組とは、それぞれ第1実施形態における1組の電力供給端子11a,11bと同様の構成である。LEDチップ8−1に対応する回路端子の組と、LEDチップ8−2に対応する回路端子の組とは、それぞれ第1実施形態における1組の回路端子14a,14bと同様の構成である。
なお、本変形例の発光装置101を構成する蛍光部材13等のその他の構成は図1から図4に示す発光装置1における構成と同様なため、説明を省略する。よって、本変形例の発光装置101の金属板2の第2面2bには高反射処理がなされ、第2面2b側には、第1実施形態における蛍光部材13と同様の構成の蛍光部材13が設けられている。なお、LEDチップ8−1,8−2に対応して、第1実施形態の放熱部5と同様の構成の放熱部がそれぞれ設けられていてもよいし、LEDチップ8−1,8−2に対応した2つの放熱端子に接合された1つの放熱部が設けられていてもよい。
また、LEDチップ8−1に対応する熱伝導端子3d−1は、金属板2の第1面において、第2面2bにLEDチップ8−1が配置されている位置の裏側に接合されている。また、第1実施形態の発光装置1における構成と同様に、絶縁基板において、熱伝導端子3d−1の裏側に放熱端子が形成され、熱伝導端子3d−1と放熱端子とは熱伝導部で熱的に接続されている。そして、放熱端子に放熱部が接合される。従って、LEDチップ8−1が発した熱は、熱伝導率が高い金属によって成る熱伝導端子3d−1、熱伝導部および放熱端子を介して放熱部に伝達される。そして、放熱部は、伝達された熱を放散する。従って、LEDチップ8−1における当該LEDチップ8−1が発した熱による温度上昇を良好に抑制することができる。
LEDチップ8−2に対応する熱伝導端子3d−2は、金属板2の第1面において、第2面2bにLEDチップ8−2が配置されている位置の裏側に接合されている。また、第1実施形態の発光装置1における構成と同様に、絶縁基板において、熱伝導端子3d−2の裏側に放熱端子が形成され、熱伝導端子3d−2と放熱端子とは熱伝導部で熱的に接続されている。そして、放熱端子に放熱部が接合される。従って、LEDチップ8−2が発した熱は、熱伝導率が高い金属によって成る熱伝導端子3d−2、熱伝導部および放熱端子を介して放熱部に伝達される。そして、放熱部は、伝達された熱を放散する。従って、LEDチップ8−2における当該LEDチップ8−2が発した熱による温度上昇を良好に抑制することができる。
この結果、金属板2の第2面2bに高反射処理がなされていることと相まって、発光装置101の発光効率を向上させることができる。
図6に示すように、LEDチップ8−1,8−2は、金属板2の第2面2bに設置されている。また、2組の切り欠き2c−1,2d−1,2c−2,2d−2は、金属板2の外形を構成する4辺のうち、向かい合う2辺に設けられている。具体的には、向かい合う2辺のうち、1辺に切り欠き2c−1および切り欠き2c−2が設けられ、他の1辺に切り欠き2d−1および切り欠き2d−2が設けられている。
また、図6に示すように、絶縁基板3の表面3aには、陽極側電力供給端子11c,11eおよび陰極側電力供給端子11d,11fが設けられている。陽極側電力供給端子11cは、切り欠き2c−1を通る電線10cを介してLEDチップ8−1の陽極側接続端子8cに接続される。陽極側電力供給端子11eは、切り欠き2c−2を通る電線10eを介してLEDチップ8−2の陽極側接続端子8eに接続される。陰極側電力供給端子11dは、切り欠き2d−1を通る電線10dを介してLEDチップ8−1の陰極側接続端子8dに接続される。陰極側電力供給端子11fは、切り欠き2d−2を通る電線10fを介してLEDチップ8−2の陰極側接続端子8fに接続される。
本変形例によれば、複数のLEDチップ8−1,8−2を備えており、かつ、複数のLEDチップ8−1,8−2が独立した回路構成を有しているので、各LEDチップ8−1,8−2に流れる電流量を調整可能に構成することができる。また、本変形例によれば、複数のLEDチップ8−1,8−2を備えているので、1個のLEDチップを備えた場合に比して、発光装置101がより強い光を発することができる。
なお、本変形例の発光装置101は2つのLEDチップ8−1,8−2を備えているが、更に多くのLEDチップと、それらのLEDチップに対応する接続端子や切り欠き等をそれぞれ備えていてもよい。
(第2変形例)
図7は、第2変形例の発光装置102の構成を示す概略上面図である。図7は、第2変形例の発光装置102の構成を示す概略上面図である。第1実施形態の発光装置1は、1枚の金属板2および1枚の絶縁基板3に、1つのLEDチップ8を有する。それに対して、図7に示す第2変形例の発光装置102は、1枚の金属板2および1枚の絶縁基板3に、2つのLEDチップ8−1,8−2を有する。
図6に示す第1変形例の発光装置101は、1枚の金属板2および1枚の絶縁基板3に2つのLEDチップ8−1,8−2を有し、当該2つのLEDチップ8−1,8−2に対応して、2つの熱伝導端子3d−1,3d−2、2つの熱伝導部、2つの放熱端子、2つの放熱部、2組の切り欠き2c−1,2d−1,2c−2,2d−2、2組の接続端子8c,8d,8e,8f、2組の電線10c,10d,10e,10f、2組のスルーホール3f−1,3g−1,3f−2,3g−2、2組の電力供給端子11c,11d,11e,11fおよび2組の回路端子が設けられている。
それに対して、図7に示す第2変形例の発光装置102は、1枚の金属板2および1枚の絶縁基板3が用いられ、1組の電力供給端子11a,11bの間に2つのLEDチップ8−1,8−2が並列接続されている。そして、2つのLEDチップ8−1,8−2に対応して、2つの熱伝導端子3d−1,3d−2、2つの熱伝導部(図示せず)、2つの放熱端子(図示せず)、および2つの放熱部(図示せず)を有する。また、第2変形例の発光装置102は、1組の切り欠き2c,2d、2組の接続端子8c,8d,8e,8f、2組の電線10g,10h,10i,10j、1組のスルーホール3f,3g、1組の電力供給端子11a,11bおよび1組の回路端子(図示せず)を有する。なお、第2変形例の発光装置102において、第1実施形態の発光装置1と同様な構成要素には、図1から図4と同じ符号を付し、説明を省略する。よって、本変形例の発光装置102の金属板2の第2面2bには高反射処理がなされ、第2面2b側には、第1実施形態における蛍光部材13と同様の構成の蛍光部材13が設けられている。
LEDチップ8−1に対応する熱伝導端子3d−1は、第1変形例の発光装置101における熱伝導端子3d−1と同様に、金属板2の第1面において、LEDチップ8−1が配置されている位置に応じた位置に接合されている。そして、第1変形例の発光装置101における構成と同様に、絶縁基板において、熱伝導端子3d−1の裏側に放熱端子が形成され、熱伝導端子3d−1と放熱端子とは熱伝導部で熱的に接続されている。そして、放熱端子に放熱部が接合される。従って、LEDチップ8−1が発した熱は、熱伝導率が高い金属によって成る熱伝導端子3d−1、熱伝導部および放熱端子を介して放熱部に伝達される。そして、放熱部は、伝達された熱を放散する。従って、LEDチップ8−1における当該LEDチップ8−1が発した熱による温度上昇を良好に抑制することができる。
LEDチップ8−2に対応する熱伝導端子3d−2は、第1変形例の発光装置101における熱伝導端子3d−2と同様に、金属板2の第1面において、LEDチップ8−2が配置されている位置に応じた位置に接合されている。そして、第1変形例の発光装置101における構成と同様に、絶縁基板において、熱伝導端子3d−2の裏側に放熱端子が形成され、熱伝導端子3d−2と放熱端子とは熱伝導部で熱的に接続されている。そして、放熱端子に放熱部が接合される。従って、LEDチップ8−2が発した熱は、熱伝導率が高い金属によって成る熱伝導端子3d−2、熱伝導部および放熱端子を介して放熱部に伝達される。そして、放熱部は、伝達された熱を放散する。従って、LEDチップ8−2における当該LEDチップ8−2が発した熱による温度上昇を良好に抑制することができる。
図7に示すように、第2変形例の発光装置102において、LEDチップ8−1の陽極側接続端子8cと陽極側電力供給端子11aとは電線10gで電気的に接続されている。LEDチップ8−2の陽極側接続端子8eと陽極側電力供給端子11aとは電線10hで電気的に接続されている。LEDチップ8−1の陰極側接続端子8dと陰極側電力供給端子11bとは電線10iで電気的に接続されている。LEDチップ8−2の陰極側接続端子8fと陰極側電力供給端子11bとは電線10jで電気的に接続されている。
第2変形例の発光装置102における図示しない1組の回路端子は、第1実施形態における1組の回路端子14a,14bと同様の構成である。そして、1組の回路端子のうち陽極側回路端子は、スルーホール3fを介して陽極側電力供給端子11aに電気的に接続されている。また、1組の回路端子のうち陰極側回路端子は、スルーホール3gを介して陰極側電力供給端子11bに電気的に接続されている。
本変形例によれば、発光装置102は、LEDチップ8−1とLEDチップ8−2との2つのLEDチップを備えるので、1つのLEDチップを備える場合に比べて、発光装置102がより強い光を発することが可能になる。
なお、本変形例の発光装置102は2つのLEDチップ8−1,8−2を備えているが、更に多くのLEDチップを備えていてもよい。
(製造方法)
以上に述べた各例では、発光装置には、1つまたは複数のLEDチップが、1枚の金属板に配置されている。そして、当該1つまたは複数のLEDチップに電線で直接にまたは間接的に接続される電力供給端子や回路端子が、1枚の絶縁基板に設けられている。ここでこのような発光装置の製造方法の例について説明する。
図8は、本発明の第1実施形態の発光装置1の製造方法を示す説明図である。発光装置1の製造過程において、まず、1枚の金属板20を第1実施形態の金属板2に対応した複数の領域100a〜100fに画定し、各領域100a〜100fに切り欠き2c,2dをそれぞれ設けるとともに、1つのLEDチップ8をそれぞれ配置する。なお、図8に示す例では、画定された領域100a〜100fの境界は点線で示され、LEDチップ8は破線で示されている。また、金属板20と同様に、1枚の絶縁基板(図示せず)を第1実施形態の絶縁基板3に対応した複数の領域200a〜200fに画定し、各領域200a〜200fに金属板20に配置したLEDチップ8に電線で直接にまたは間接的に接続される電力供給端子11a,11bや回路端子(図示せず)をそれぞれ設ける。
そして、金属板20に画定された領域100a〜100fと絶縁基板に画定された領域200a〜200fとが重なり合うように、金属板20と絶縁基板とを接合する。従って、金属板20に画定された領域100a〜100fと絶縁基板に画定された領域200a〜200fとは互いに対応している。そして、金属板20の各領域100a〜100fに配置されたLEDチップ8と、絶縁基板の各領域200a〜200fに設けられた電力供給端子とを対応する領域毎に電線10a,10bでそれぞれ接続する。そして、金属板2の第2面2b側に蛍光部材13を設ける。すなわち、画定された各領域に、図1から図4に示すような第1実施形態の発光装置1を形成する。そして、接合された金属板20と絶縁基板とを各領域に分割して切り出す。
複数の領域にそれぞれ形成された発光装置1は、1つの領域毎に分割されて切り出される場合に限られず、複数の領域による発光装置1の組毎に分割されて切り出されてもよい。例えば、隣り合う2つの領域にそれぞれ設けられた電線10a,10bがそれぞれ平行になるような2つの領域の組み合わせが切り出された場合には、図6に示すような第1変形例の発光装置101を得ることができる。
以上に述べた製造方法の例では、第1実施形態の発光装置1が各領域に形成されているが、第1変形例の発光装置101に対応する発光装置が各領域に形成されてもよいし、第2変形例の発光装置102に対応する発光装置が各領域に形成されてもよい。
[第2実施形態]
図9は、本発明の第2実施形態の照明器具201の構成例を示す概略断面図である。図9に示すように、照明器具201は、口金部30と発光システム40とカバー80と外装放熱部材(放熱部材)90とを含む。図10は、照明器具201に搭載される発光システム40の上面図である。図9には、図10におけるIX−IX線に沿う発光システム40の断面、および口金部30とカバー80と外装放熱部材90との側面が示されている。なお、ここでは、第2実施形態による照明器具201は電球形であることを例に説明するが、平面形等の他の形状であってもよい。
図10に示すように、発光システム40は、第1実施形態の発光装置1を3つ含む。そして、図10に示すように、発光システム40において、3つの発光装置1は、長手方向に1列に並んで構成されている。具体的には、中央の発光装置1の陽極側回路端子(図示せず)が左端の発光装置1の陰極側回路端子(図示せず)に近接し、中央の発光装置1の陰極側回路端子(図示せず)が右端の発光装置1の陽極側回路端子(図示せず)に近接するように、1列に並んで構成されている。発光システム40において、3つ発光装置1は、例えば、1枚の金属板2および1枚の絶縁基板3によって成り、それら発光装置1は、電気的に直列に接続されている。また、絶縁基板3の長手方向の両端部は、ビス73a,73bによって外装放熱部材90の上面に90aに締結されている。なお、金属板2の第2面2bは高反射処理がなされ、第2面2b側は、第1実施形態の発光装置1における蛍光部材13と同様の構成の蛍光部材13で覆われている。
図11は、照明器具201に用いられる口金部30と外装放熱部材90との概略断面図である。図11は、図10におけるIX−IX線に沿う発光システム40の断面とともに、図10におけるIX−IX線に沿う口金部30と外装放熱部材90との断面が示されている。図12は、照明器具201に用いられる外装放熱部材90の上面図である。
外装放熱部材90には、上面90aから口金30側の下端部90bに達する貫通孔91a,91bが設けられている。口金部30と発光システム40とは、貫通孔91a,91bをそれぞれ通る電線10k,10mによって電気的に接続されている。具体的には、貫通孔91aを通る電線10kの一端が口金部30の筒状部30aの内壁に接続され、電線10kの他端が発光システム40の接続端15aに接続される。また、貫通孔91bを通る電線10mの一端が口金部30の先端部30bに接続され、電線10mの他端が発光システム40の接続端15bに接続される。
なお、口金部30は、外装放熱部材90に対して電気的に絶縁されている。また、口金部30の筒状部30aと先端部30bとは互いに電気的に絶縁されている。
発光システム40の絶縁基板3の裏面3bには、電気回路を構成するための配線パターン16が形成されている。配線パターン16は、例えば、図示しない電子部品とともに、接続端15a,15bに入力されたLEDチップ8を駆動するための交流電流を直流電流に変換する整流回路を構成する。また、配線パターン16は、例えば、当該整流回路の出力側正極と発光システム40を構成する左端の発光装置1の陽極側回路端子14aとを電気的に接続する。さらに、配線パターン16は、例えば、当該整流回路の出力側負極と発光システム40を構成する右端の発光装置1の陰極側回路端子14bとを電気的に接続する。また、配線パターン16は、例えば、左端の発光装置1の陰極側回路端子14bと中央の発光装置1の陽極側回路端子14aとを電気的に接続する。さらに、配線パターン16は、例えば、中央の発光装置1の陰極側回路端子14bと左端の発光装置1の陽極側回路端子14aとを電気的に接続する。そのような構成によれば、各発光装置1を電気的に直列接続することができる。
なお、発光システム40の絶縁基板3の裏面3bに形成されている配線パターン16は、例えば、各発光装置1の陽極側回路端子14aを互いに電気的に接続し、各発光装置1の陰極側回路端子14bを互いに電気的に接続することにより、各発光装置1を並列接続するように構成されていてもよい。
図11に示すように、外装放熱部材90の上面90aは、発光システム40を構成する絶縁基板3の端部と、ビス73a,73bによって締結されている。そして、外装放熱部材90の上面90aと、発光システム40を構成する各放熱部5とは、密着した状態で固定されて、接合される。従って、放熱部5に伝達されたLEDチップ8が発した熱は、外装放熱部材90に良好に伝達される。
本実施形態の外装放熱部材90は、略逆円錐台形状の本体91の周面に、平板状の複数のフィン92が形成されている。なお、本体91は、上面90a側で、稜線の垂直面角度が上面90aの面積がさらに拡がる方向に変化する略逆円錐台形状である。また、本体91は、上面90aの近傍では本体91の上面90aに沿う面の断面積が上面90aの面積と同じ面積になるような外形形状に形成されている。
本実施形態の複数のフィン92は、例えば、側面が三角形状の平板である。そして、フィン92は、例えば、1角の頂点が本体91の周面と下端部90bとが交わる位置P1に接し、他の1角の頂点が上面90aの面積が拡がる方向に稜線の垂直面角度が変化する位置P2に接し、さらに他の1角の頂点が稜線の垂直面角度が変化して本体91の上面90aに沿う面の断面積が上面90aの面積と同じ面積になる位置P3に接するように形成される。そのような構成によれば、外装放熱部材90において、本体91に加えて、複数のフィン92が外気に接するので、外装放熱部材90に伝達された熱を良好に放散することができる。
この結果、金属板2の第2面2bに高反射処理がなされていることと相まって、各発光装置1の発光効率を向上させて、照明器具201の発光効率を向上させることができる。
口金部30は、例えば、電源に設けられたソケットに螺合される。すると、電線10k,10mを介して発光システム40に電力が供給される。つまり、発光システム40を構成する各発光装置1の各LEDチップ8に電力が供給される。カバー80は、例えば、発光システム40の側方および上方を覆う略半球状に成形された透明な樹脂である。
なお、発光システム40が備える発光装置1の数は3つに限られず、4つ以上であってもよいし、2つ以下であってもよい。
本実施形態によれば、複数の発光装置1の放熱端子3eが放熱部5を介して外装放熱部材90に接合されるので、LEDチップ8が発した熱が外装放熱部材90に伝達され、LEDチップ8の温度上昇を良好に抑制することができる。
1,101,102,103 発光装置
2 金属板
2c,2d,2c−1,2d−1,2c−2,2d−2 切り欠き
3 絶縁基板
3c 熱伝導部
3d,3d−1,3d−2 熱伝導端子
3e 放熱端子
3f,3g,3f−1,3g−1,3f−2,3g−2 スルーホール
5 放熱部材
6 フィン
7 ダイボンド剤
8 LEDチップ
10a,10b,10c,10d,10e,10f,10h,10i,10j,10k,10m 電線
11a,11c,11e 陽極側電力供給端子
11b,11d,11f 陰極側電力供給端子
13 蛍光部材
14a,14c,14e 陽極側回路端子
14b,14d,14f 陰極側回路端子
15a,15b 接続端
16 配線パターン
30 口金部
40 発光システム
73a,73b ビス
80 カバー
90 外装放熱部材
91 本体
92 フィン
201 照明器具

Claims (11)

  1. 表面と当該表面に対向する裏面とを有した絶縁基板と、
    前記表面上に形成された熱伝導端子と、
    第1面と当該第1面に対向する第2面とを有し、前記第1面が前記熱伝導端子に接するようにして前記絶縁基板に接合された金属板と、
    前記金属板の前記第2面に配置された半導体発光素子と、
    前記絶縁基板の前記裏面に形成された放熱用の端子である放熱端子と、
    前記絶縁基板を貫通し、前記表面側に形成された前記熱伝導端子と前記裏面側に形成された前記放熱端子とを熱的に接続する熱伝導部とを備え、
    前記金属板の前記第2面には、前記第1面に比して高い割合で光を反射するように高反射加工がなされている
    ことを特徴とする発光装置。
  2. 前記絶縁基板における前記表面に形成された第1電気接続端子と、
    前記絶縁基板における前記裏面に形成された第2電気接続端子と、
    前記絶縁基板を貫通して、前記第1電気接続端子と前記第2電気接続端子とを電気的に接続する接続部と、
    前記第1電気接続端子と前記半導体発光素子とを電気的に接続する電線とを備え、
    前記金属板と前記第1電気接続端子との間は電気的に絶縁されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
  3. 前記金属板の前記第2面に複数の前記半導体発光素子が配置され、
    前記第1電気接続端子は、前記半導体発光素子ごとにそれぞれ形成されている
    ことを特徴とする請求項2に記載の発光装置。
  4. 前記金属板は、前記絶縁基板の前記表面において前記第1電気接続端子が形成されている領域に対応して切り欠きが形成されている
    ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の発光装置。
  5. 前記金属板は、前記第1面から前記第2面まで貫かれている貫通孔を有し、
    前記電線は、前記貫通孔を通って前記第1電気接続端子と前記半導体発光素子とを接続する
    ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の発光装置。
  6. 前記貫通孔は、前記第1面側の開口部が、前記絶縁基板の前記表面において前記第1電気接続端子を取り囲む領域に設けられている
    ことを特徴とする請求項5に記載の発光装置。
  7. 前記金属板上に、前記第2面の少なくとも一部、および前記半導体発光素子を覆う封止材が設けられている
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のうちいずれか1項に記載の発光装置。
  8. 前記封止材は、少なくとも、蛍光体、散乱剤またはチキソ剤のいずれかを含む
    ことを特徴とする請求項7に記載の発光装置。
  9. 前記放熱端子に接合された放熱部材を備える
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項8のうちいずれか1項に記載の発光装置。
  10. 請求項1乃至請求項8のうちいずれか1項に記載の発光装置を有する照明器具。
  11. 1枚の前記金属板および1枚の前記絶縁基板を用いて、請求項1乃至請求項8のうちいずれか1項に記載の発光装置を複数並設して形成し、
    前記1枚の前記金属板および前記1枚の前記絶縁基板を前記発光装置が形成されている範囲毎に切り出す
    ことを特徴とする発光装置の製造方法。
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