JP2014107477A - 発光モジュールおよび当該発光モジュールを用いた照明用光源 - Google Patents

Abstract

【課題】光の取り出し効率の向上を図ることが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では、封止部材１９の上面であって、複数のＬＥＤ１３それぞれの直上方に相当する第１領域１９ａは、隣り合う２つの第１領域１９ａの間に存在する第２領域１９ｂよりも上方に膨出して形成されている。また、第１領域１９ａから第２領域１９ｂに至る途中には、膨出量が漸減する傾斜面１９ｃが形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光モジュールおよび当該発光モジュールを用いた照明用光源に関し、特に、光の取り出し効率向上技術に関する。

近年、ハロゲン電球、蛍光ランプのような各種光源の分野では、省電力かつ長寿命なＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）を利用した発光モジュールが提供されている。
このようなＬＥＤを利用した発光モジュールとしては、例えば、基板上に複数のＬＥＤを列状に配置するとともに、これら複数のＬＥＤを封止部材で封止してなるものが提案されている（特許文献１参照）。

特許文献１に記載された発光モジュールでは、封止部材の上面が基板の主面に対して略平行となっている。つまり、封止部材の上面が基板の主面に対して平行、即ち、平坦である。

特開２００８−２４４１６５号公報

この種の発光モジュールでは、ＬＥＤから全方向に光が出射される。そして、ＬＥＤから封止部材の上面に対して斜めに入射する光のうち、封止部材の上面と封止部材の外部空間との界面に比較的大きい入射角で入射する光は、当該界面で全反射されてしまう。このような、封止部材の上面と封止部材の外部空間との界面における光の全反射の発生は、光の取り出し効率の低下につながってしまう。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、光の取り出し効率の向上を図ることができる発光モジュールを提供することを目的とする。

本発明に係る発光モジュールは、基板と、基板上に列状に配置された複数の半導体発光素子と、複数の半導体発光素子を一括して封止する形で前記基板上に設けられた封止部材とを備える。そして、封止部材の上面であって、複数の半導体発光素子それぞれの直上方に相当する第１領域は、隣り合う２つの第１領域の間に存在する第２領域よりも上方に膨出して形成されているとともに、第１領域から第２領域に至る途中には、膨出量が漸減する傾斜面が形成されている。

本構成によれば、封止部材の上面であって、複数の半導体発光素子それぞれの直上方に相当する第１領域は、隣り合う２つの第１領域の間に存在する第２領域よりも上方に膨出して形成されている。そして、第１領域から第２領域に至る途中には、膨出量が漸減する傾斜面が形成されている。本構成では、半導体発光素子から封止部材の上面に比較的大きい入射角で入射する光のうち、傾斜面に入射する光は全反射されずに外部に取り出される。従って、本構成は、封止部材の上面が平坦である構成に比べて、封止部材の上面に入射する光の全反射が抑制される分、半導体発光素子から出射された光の取り出し効率の向上を図ることができる。

実施の形態１に係る発光モジュールの一部斜視図。 実施の形態１に係る発光モジュールについて、（ａ）は図１におけるＡ１−Ａ１線で破断した断面の矢視図、（ｂ）は図１におけるＢ１−Ｂ１線で破断した断面の矢視図。 比較例に係る発光モジュールの一部斜視図。 比較例に係る発光モジュールについて、（ａ）は図３におけるＡ０−Ａ０線で破断した断面の矢視図、（ｂ）は図３におけるＢ０−Ｂ０線で破断した断面の矢視図。 図２（ａ）の部分拡大図。 実施の形態１に係る発光モジュールの製造方法を説明するための断面図。 実施の形態２に係る発光モジュールの一部斜視図。 実施の形態２に係る発光モジュールについて、（ａ）は図７におけるＡ２−Ａ２線で破断した断面の矢視図、（ｂ）は図１におけるＢ２−Ｂ２線で破断した断面の矢視図。 実施の形態３に係る発光モジュールの断面図。 実施の形態３に係る発光モジュールの製造方法を説明するための断面図。 実施の形態４に係るランプユニットの分解斜視図。 変形例に係るＬＥＤおよびサブマウントの斜視図。 変形例に係る発光モジュールを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ３−Ｂ３線で破断した断面の矢視図。 変形例に係る発光モジュールの断面図。 変形例に係る発光モジュールの製造方法を説明するための断面図。 変形例に係る発光モジュールの平面図。 変形例に係る発光モジュールを備えたランプユニットの斜視図。

＜実施の形態１＞
＜１＞構成
図１は、本実施の形態に係る発光モジュール１の一部斜視図である。また、図２は、本実施の形態に係る発光モジュール１を示し、（ａ）は図１におけるＡ１−Ａ１線で破断した断面の矢視図、（ｂ）は図１におけるＢ１−Ｂ１線で破断した断面の矢視図である。

発光モジュール１は、基板１１と、複数のＬＥＤ（半導体発光素子）１３と、配線１５と、封止部材１９とを備える。
＜基板＞
基板１１は、平板状部１２と、サブマウント（台座部）３１とから構成される。ここで、平板状部１２は、長尺の平面視矩形状の板材１１ａと、当該板材１１ａの表面全体を覆うように形成された絶縁膜１１ｂとからなる。また、板材１１ａは、例えばアルミニウム等の金属材料から形成されている。また、絶縁膜１１ｂは、例えば白色のポリカーボネート樹脂等の絶縁性を有する樹脂材料から形成されている。

なお、平板状部１２に用いられる材料および平板状部１２の形状は特に限定されない。平板状部１２に用いられる材料は、ＬＥＤ１３から出射される光に対する反射率が高く且つ放熱性のよい材料が好ましい。このような材料としては、例えば、アルミナ等のセラミックスがある。
サブマウント３１は、円盤状の形状を有し、ＬＥＤ１３が配設される配設面３１ａを有する。このサブマウント３１は、平板状部１２上に列状に複数個配設されている。サブマウント３１の厚みＴｈ１は、例えば０．２ｍｍ乃至０．４ｍｍに設定される。このサブマウント３１は、例えば、Ｓｉ等の半導体材料や金属、熱伝導性の良い樹脂材料等から形成されている。なお、サブマウント３１をＳｉ等の半導体材料や金属から形成する場合は、ＬＥＤ１３が配設される配設面３１ａ側に熱酸化処理等により絶縁膜が形成される。

＜ＬＥＤ＞
各ＬＥＤ１３は、青色発光するＧａＮ系のＬＥＤである。そして、図１に示すように、ＬＥＤ１３は、複数のサブマウント３１に振り分けた状態で配置されている。なお、複数のＬＥＤ１２それぞれが、複数のサブマウント３１それぞれに1個ずつ配置されている。ここで、各ＬＥＤ１３は、サブマウント３１の配設面３１ａ上に接着剤３３により固着されている。ここで、各ＬＥＤ１３は、電極（図示せず）のある面をサブマウント３１側とは反対側にして（いわゆるフェイスアップの状態で）配置されている。

＜配線＞
配線１５は、平面視略櫛状に形成されている。そして、配線１５の櫛歯部分の先端部は、互いに隣り合う２つのサブマウント３１の間に位置している。また、配線１５には、外部電源に接続されたコネクタが接続可能なソケット２１が接続されている。この配線１５は、例えば、ＡｇやＣｕ等の金属材料から形成されている。なお、配線１５の材料としては、金属材料に限られず、例えば、Ｓｉ等の半導体材料やその他の導電性材料から形成されるものであってもよい。そして、配線１５の櫛歯部分の先端部は、金属ワイヤ１７を介してＬＥＤ１３の電極（図示せず）に電気的に接続されている。この金属ワイヤ１７は、例えば、金から形成されるものであり、周知のワイヤボンディング法により一端部が配線１５の櫛歯部分の先端部に接合され他端部がＬＥＤ１３の電極に接合されている。

＜封止部材＞
封止部材１９は、複数のＬＥＤ１３、配線１５の櫛歯部分の先端部および金属ワイヤ１７を一括して封止する形で平板状部１２の上面（以下、「基板１１の主面１１ｃ」と称する。）に設けられている。また、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、封止部材１９は、基板１１の短手方向に沿った断面の形状が半楕円形状である。そして、封止部材１９の上面であって、複数のＬＥＤ１３それぞれの直上方に相当する第１領域１９ａは、封止部材１９の上面における複数の第１領域１９ａの間に位置する第２領域１９ｂよりも基板１１の主面１１ｃに直交する方向に膨出している。ここで、封止部材１９の上面とは、封止部材１９の外側面における第１領域を封止部材１９の外側面に沿って複数のＬＥＤ１３の列方向に延伸してなる領域である。

そして、第１領域１９ａから第２領域１９ｂに至る途中には、第１領域１９ａから離れるほど、膨出量が漸減する傾斜面１９ｃが形成されている。また、第１領域１９ａの第２領域１９ｂに対する膨出量Ｔ２は、サブマウント３１の厚みＴｈ１に略等しい。つまり、上記膨出量Ｔ２は、サブマウント３１の厚みＴｈ１に基づいて定まる。
ここにおいて、封止部材１９の基板１１の短手方向の幅ＦＷは、例えば０．８ｍｍ乃至３．０ｍｍの範囲内に設定される。この幅ＦＷは、封止部材１９によるＬＥＤ１３の封止信頼性を確保する観点から、ＬＥＤ１３の幅の２乃至７倍の範囲内に設定することが好ましい。また、基板１１の主面１１ｃに直交する方向における、第２領域１９ｂと主面１１ｃとの間の距離Ｔ１は、例えば０．２ｍｍ乃至１．３ｍｍの範囲内に設定される。この場合、上記膨出量Ｔ２（サブマウント３１の厚みＴｈ１）は、例えば０．２ｍｍ乃至０．４ｍｍの範囲内において、距離Ｔ１の３０％乃至１００％に設定される。

また、封止部材１９は、蛍光体を含有した透光性の樹脂材料で形成されている。この透光性の樹脂材料としては、例えば、シリコーン樹脂、フッソ樹脂、シリコーン・エポキシのハイブリッド樹脂、ユリア樹脂などを用いることができる。また、蛍光体としては、例えば、ＹＡＧ蛍光体（（Ｙ，Ｇｄ）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋）、珪酸塩蛍光体（（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ₄：Ｅｕ^２＋）、窒化物蛍光体（（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋）、酸窒化物蛍光体（Ｂａ_３Ｓｉ_６Ｏ_１２Ｎ_２:Ｅｕ^２＋）の粉末を用いることができる。これにより、各ＬＥＤ１３から出射される青色光と、当該青色光の一部を蛍光体により変換されて出射される黄緑色の光とが混合することにより白色光が得られる。なお、封止部材１９は、必ずしも蛍光体が含有されている必要はない。

＜２＞発光モジュールの光学的特性について
次に、本実施の形態に係る発光モジュール１の光学的特性について比較例に係る発光モジュール１０１と対比しながら説明する。
図３は、比較例に係る発光モジュールの一部斜視図である。また、図４は、比較例に係る発光モジュール１０１を示し、（ａ）は図３におけるＡ０−Ａ０線で破断した断面の矢視図、（ｂ）は図３におけるＢ０−Ｂ０線で破断した断面の矢視図である。

発光モジュール１０１は、サブマウント３１を備えていない点と、封止部材１１９の形状とが発光モジュール１と相違する。なお、発光モジュール１と同様の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。
発光モジュール１０１では、封止部材１１９の外側面のうち、発光部１３から出射された光が全反射角θ０よりも小さい入射角で入射する部位ＡＲにおいてのみ、発光部１３から出射された光が封止部材１１９の外部に取り出される。そして、封止部材１１９の外側面における部位ＡＲ以外の部位では、発光部１３から出射された光が全反射されてしまう。

一方、本実施の形態に係る発光モジュール１では、前述のように、封止部材１９の上面における第１領域１９ａが第２領域１９ｂに比べて膨出している。
図５は、図２（ａ）の部分拡大図である。この部分拡大図は、複数のＬＥＤ１３を含み且つ基板１１の主面１１ｃに直交する断面を示している。
第２領域１９ｂは、上記列方向に平行に配置された仮想直線Ｓ１上に存在する。この仮想直線Ｓ１は、比較例の発光モジュール１０１における、複数のＬＥＤ１３を含み且つ基板１１の主面１１ｃに直交する断面の封止部材１１９の上面に一致する。

また、仮想直線Ｓ１上において、発光層１３ａの第１部位Ｐｏｉ１を通る仮想直線Ｌｉ１との交点に相当する第２部位Ｐｏｉ２は、基板１１の主面１１ｃに直交する方向における傾斜面１９ｃの投影領域内に存在している。
ここで、第１部位Ｐｏｉ１は、発光層１３ａの上記列方向における端縁に相当する。また、仮想直線Ｌｉ１は、仮想直線Ｓ１とのなす角度が発光層１３ａから出射される光に対する全反射角（臨界角）θ０に等しい。そして、封止部材１９の上面のうち、発光部１３から出射された光が全反射角θ０よりも小さい入射角で入射する部位ＡＲ１では、全反射されずに外部に取り出される。また、封止部材１９の上面のうち部位ＡＲ１は、比較例に係る封止部材１１９の上面の部位ＡＲ０に比べて上記列方向における長さが長くなっている。これにより、発光モジュール１は、比較例に係る発光モジュール１０１に比べて、ＬＥＤ１３から出射された光の取出し効率が向上される。

ところで、傾斜面１９ｃは、封止部材１９の上面における、基板１１の主面１１ｃに直交する方向でサブマウント３１の周縁に対向する部位を上記列方向に跨ぐように形成される。そこで、発光モジュール１では、上記仮想直線Ｓ１上において、サブマウント３１の周縁の一部と第２部位Ｐｏｉ２とが上記列方向において略一致するように設定されている。これにより、仮想直線Ｓ１上において、第２部位Ｐｏｉ２が基板１１の主面１１ｃに直交する方向における傾斜面１９ｃの投影領域内に確実に配置させることができる。

ここにおいて、サブマウント３１の上記列方向における長さをＳＷ、ＬＥＤ１３の上記列方向における長さをＣＷ、封止部材１９の屈折率をｎ、封止部材１９の外部に存在する空気の屈折率を１．０、主面１１ｃに直交する方向における、第２領域１９ｂと主面１１ｃとの間の距離をＴ１、サブマウント３１の厚みをＴｈ１とすると式（１）乃至式（３）で表される関係が成立する。式（１）は、スネルの法則に基づく関係式である。

例えば、封止部材１９がシリコーン樹脂からなるとして、屈折率を１．５とし、距離Ｔ１が０．６ｍｍ、サブマウント３１の厚みＴｈ１が０．３ｍｍ、ＬＥＤ１３の長さＣＷを０．２ｍｍとすると、サブマウント３１の長さ（直径）ＳＷは、式（１）乃至式（３）から、０．６ｍｍ程度となる。この場合、傾斜面１９ｃは、封止部材１９の上面における、第１領域１９ａから上記列方向に約０．２ｍｍ離間した部位を跨ぐように形成される。

なお、前述の説明は、複数のＬＥＤ１３を含み且つ基板１１の主面１１ｃに直交せず交差する他の断面についても同様のことが言える。
次に、各発光モジュール１，１０１を実際に作製し、各発光モジュール１，１０１の光の取り出し効率を測定した結果を以下の表に示す。

上記表において、ＩＦは、ＬＥＤ１３に流れる電流の電流値、Ｖｆは、各ＬＥＤ１３に印加される電圧の電圧値、Ｐは、発光モジュール１，１０１への投入電力を示す。また、Ｆは、発光モジュール１，１０１から出射される光の光量、Ｆ／Ｐは、発光モジュール１，１０１の投入電力に対する光の取り出し効率を示す。

上記表に示す測定結果から判るように、本実施の形態に係る発光モジュール１は、比較例に係る発光モジュール１０１に比べて、光の取り出し効率が３％程度向上している。このことからも、発光モジュール１は、発光モジュール１０１に比べて、傾斜面１９ｃから外部に光を取り出すことができる分だけ、ＬＥＤ１３から出射される光の取り出し効率が向上していることが判る。

＜３＞発光モジュールの製造方法
本実施の形態に係る発光モジュール１の製造工程について説明する。
ここでは、ディスペンサ方式を採用して封止部材１９を形成する場合について説明する。
図６は、本実施の形態に係る発光モジュールの製造方法を説明するための断面図である。

まず、板材１１ａに、絶縁膜１１ｂの基となるポリカーボネートからなる樹脂フィルムを熱融着等により貼り付けることにより基板１１を形成する。
次に、基板１１上に配線１５を形成した後に、サブマウント３１を配設する。サブマウント３１は、接着剤（図示せず）により基板１１に固着される。ここにおいて、サブマウント３１を配設する前に、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して、配線１５における、櫛歯部分の先端部およびソケット２１が配設される部位を除く全体を覆うようにガラス等からなる保護膜（図示せず）を形成してもよい。

続いて、ＬＥＤ１３を接着剤（図示せず）によりサブマウント３１上に固着し、ＬＥＤ１３の電極と配線１５の櫛歯部分の先端部とを周知のワイヤボンディング技術を用いて金属ワイヤ１７で接続する。これにより、図６（ａ）に示すような構造体が形成される。
その後、ディスペンサＮを用いて、複数のＬＥＤ１３からなる素子列に沿って樹脂ペースト１０１９を線状に塗布する（図６（ｂ）矢印Ｐ参照）。ここで、ディスペンサＮの先端の基板１１の主面１１ｃからの高さは一定に維持する。すると、図６（ｂ）に示すように、樹脂ペースト１０１９は、比較的粘度が高い（粘度：２０乃至６０Ｐａ・ｓｅｃ）ので、サブマウント３１に対応する部分がそれ以外の部分に比べて膨出した状態で塗布される。

次に、樹脂ペースト１０１９を固化させることによって、封止部材１９が形成される（図６（ｃ）参照）。
＜４＞まとめ
結局、本実施の形態に係る発光モジュール１では、封止部材１９の上面であって、複数のＬＥＤ１３それぞれの直上方に相当する第１領域１９ａは、隣り合う２つの第１領域１９ａの間に存在する第２領域１９ｂよりも上方に膨出して形成されている。そして、第１領域１９ａから第２領域１９ｂに至る途中には、膨出量が漸減する傾斜面１９ｃが形成されている。この発光モジュール１では、ＬＥＤ１３から封止部材１９の上面に比較的大きい入射角で入射する光のうち、傾斜面１９ｃに入射する光は全反射されずに外部に取り出される。従って、この発光モジュール１は、比較例に係る発光モジュール１０１に比べて、封止部材１９の上面における全反射が抑制される分、ＬＥＤ１３から出射された光の取り出し効率の向上を図ることができる。

＜実施の形態２＞
本実施の形態に係る発光モジュール１は、基板２１１に溝部２１１ｄを形成することにより封止部材２１９の上面に曲面からなる傾斜面２１９ｃを形成したものである。
図７は、本実施の形態に係る発光モジュール２の一部斜視図である。また、図８は、本実施の形態に係る発光モジュール２を示し、（ａ）は図７におけるＡ２−Ａ２線で破断した断面の矢視図、（ｂ）は図７におけるＢ２−Ｂ２線で破断した断面の矢視図である。なお、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。

基板２１１は、長尺の平面視矩形状の板材２１１ａと、当該板材２１１ａの表面の一部を覆うように形成された絶縁膜２１１ｂとから構成される。また、基板２１１の主面２１１ｃにおける複数のＬＥＤ１３それぞれを囲繞する領域には、平面視円環状の溝部２１１ｄが形成されている。言い換えると、溝部２１１ｄは、基板２１１の主面２１１ｃにおけるＬＥＤ１３が配設される領域に対して複数のＬＥＤ１３の列方向における両方で隣接する領域を含むように設けられている。絶縁膜２１１ｂは、板材２１１ａの表面における溝部２１１ｄに対応する部位以外の部位を覆うように形成されている。溝部２１１ｄの深さＴｈ２は、例えば、０．２ｍｍ乃至０．４ｍｍに設定される。なお、板材２１１ａおよび絶縁膜２１１ｂの材料は、実施の形態１と同様なので詳細な説明は省略する。また、溝部２１１ｄは、基板２１１上に配線１５を形成する前後のいずれかにおいて、周知のフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して基板２１１を加工することにより形成すればよい。

封止部材２１９は、実施の形態１と同様に、複数のＬＥＤ１３、配線１５の櫛歯部分の先端部および金属ワイヤ１７を一括して封止する形で基板２１１の主面２１１ｃに設けられている。また、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、封止部材２１９における、基板２１１の溝部２１１ｄに対応する平面視円環状の部位には、基板２１１の主面２１１ｃに近づく方向に窪んでいる窪み部２１９ｆが形成されている。この窪み部２１９ｆの底部が、第２領域２１９ｂを構成している。また、窪み部におけるＬＥＤ１３に近い側の側壁は、第１領域１９ａから第２領域２１９ｂに至る途中において膨出量が漸減する傾斜面２１９ｃを構成している。ここにおいて、複数のＬＥＤ１３それぞれは、基板２１１上における、基板２１１の主面２１１ｃに直交する方向で複数の第１領域２１９ａに対向する部位、即ち、溝部２１１ｄの内側の部位それぞれに配置されている。また、第２領域２１９ｂおよび傾斜面２１９ｃ以外の部位（以下、「中間部」と称する。）２１９ｅは、第２領域２１９ｂに比べて、基板２１１の主面２１１ｃに直交する方向に膨出している。

ここで、第１領域２１９ａの、第２領域２１９ｂに対する基板２１１の主面２１１ｃに直交する方向への膨出量Ｔ２２は、溝部２１１ｄの深さに略等しくなっている。つまり、上記膨出量Ｔ２２は、溝部２１１ｄの深さＴｈ２に基づいて定まる。なお、封止部材１９の材料等は、実施の形態１と同様なので詳細な説明は省略する。
ここにおいて、封止部材２１９は、基板２１１の短手方向の幅ＦＷが、例えば０．８ｍｍ乃至３．０ｍｍの範囲内に設定される。また、基板２１１の主面２１１ｃに直交する方向における、第２領域２１９ｂと主面２１１ｃとの間の距離Ｔ２１は、例えば０．２ｍｍ乃至１．３ｍｍの範囲内に設定される。この場合、上記膨出量Ｔ２２（溝部２１１ｄの深さＴｈ２）は、例えば０．２ｍｍ乃至０．４ｍｍの範囲内において、距離Ｔ２１の３０％乃至１００％に設定される。なお、溝部２１１ｄの深さＴｈ２は、あくまでも基板２１１の厚みよりも短い範囲内で設定される。

本実施の形態に係る発光モジュール２では、実施の形態１に係る発光モジュール１が備えるような、サブマウント３１が不要である。これにより、発光モジュール２の部品点数を削減することができるので、部材コストの低減を図ることができる。
＜実施の形態３＞
本実施の形態に係る発光モジュール３は、サブマウントを用いたり基板の加工を行ったりせずに、封止部材３１９の上面に傾斜面３１９ｃを形成したものである。

図９は、本実施の形態に係る発光モジュール３の断面図である。なお、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。
封止部材３１９は、実施の形態１と同様に、複数のＬＥＤ１３、配線１５の櫛歯部分の先端部および金属ワイヤ１７を一括して封止する形で基板３１１の主面３１１ｃに設けられている。ここで、基板３１１は、長尺の平面視矩形状の板材３１１ａと、当該板材３１１ａの表面全体を覆うように形成された絶縁膜３１１ｂとからなる。封止部材３１９の第１領域３１９ａは、第１領域３１９ａ以外の第２領域３１９ｂに比べて、基板３１１の主面３１１ｃに直交する方向に膨出している。ここにおいて、複数のＬＥＤ１３それぞれは、基板３１１の主面３１１ｃに直交する方向で複数の第１領域３１９ａに対向する部位それぞれに配置されている。そして、第１領域３１９ａから第２領域３１９ｂに至る途中には、膨出量が漸減する傾斜面３１９ｃが形成されている。なお、封止部材３１９の材料等は、実施の形態１と同様なので詳細な説明は省略する。

ここにおいて、封止部材３１９の基板３１１の短手方向の幅ＦＷが、例えば０．８ｍｍ乃至３．０ｍｍの範囲内に設定される。また、基板３１１の主面３１１ｃに直交する方向における、第２領域３１９ｂと主面３１１ｃとの間の距離Ｔ３１は、例えば０．２ｍｍ乃至１．３ｍｍの範囲内に設定される。この場合、上記膨出量Ｔ３２は、例えば０．２ｍｍ乃至０．４ｍｍの範囲内において、距離Ｔ３１の３０％乃至１００％に設定される。

次に、本実施の形態に係る発光モジュール３の製造工程の一部について説明する。
本実施の形態に係る発光モジュール３は、実施の形態１と同様に、ディスペンサ方式を採用して封止部材３１９が形成されるものである。そして、封止部材３１９を形成する際のディスペンサの先端の基板３１１の主面３１１ｃからの高さ設定を工夫することにより、封止部材３１９の上面における第１領域３１９ａを第２領域３１９ｂに比べて膨出させて、傾斜面３１９ｃを形成するものである。ここにおいて、ディスペンサの先端の基板３１１の主面３１１ｃからの高さがある程度高い場合、封止部材３１９の基となる樹脂ペーストの主面３１１ｃに直交する方向の厚みは、樹脂ペーストの吐出量と樹脂ペーストの粘性等により必然的に定まる厚みとなる。一方、ディスペンサの先端の基板３１１の主面３１１ｃからの高さをある程度低くすると、樹脂ペーストは、幅広になるとともにその厚みが上記必然的に定まる厚みよりも薄くなる。本実施の形態では、この樹脂ペースト特性を利用して封止部材３１９の上面に凹凸形状を形成するものである。

まず、基板３１１上に配線１５を形成するとともにＬＥＤ１３を接着剤（図示せず）により基板３１１上に固着し、ＬＥＤ１３の電極（図示せず）と配線１５の櫛歯部分の先端部とを金属ワイヤ１７で接続してなる構造体（図１０（ａ）参照）を準備する。
次に、ディスペンサＮの先端の基板３１１の主面３１１ｃから高さ（以下、「ディスペンサ高さ」と称する。）を高さＨ１に設定して、複数のＬＥＤ１３からなる素子列に沿って樹脂ペースト１３１９を塗布する（図１０（ａ）参照）。

続いて、ディスペンサＮの先端がＬＥＤ１３に近づくと、ディスペンサ高さを、高さＨ１よりも高い高さＨ２に設定して、樹脂ペースト１３１９の塗布を続行する（図１０（ｂ）参照）。この高さＨ２は、例えば、０．７ｍｍに設定される。このとき、図１０（ｂ）に示すように、樹脂ペースト１３１９は、比較的粘度が高い（粘度：２０乃至６０Ｐａ・ｓｅｃ）ので、ディスペンサ高さを高さＨ２に設定して塗布した部分が、ディスペンサ高さを高さＨ１に設定して塗布した部分に比べて膨出した状態で塗布される。このように、ディスペンサ高さを変更しながら、樹脂ペースト１３１９を塗布していく。

その後、樹脂ペースト１３１９を固化させることによって、封止部材３１９が形成される（図１０（ｃ）参照）。
上記製造方法において、例えば高さＨ１を０．４ｍｍとし、高さＨ２を０．７ｍｍとすれば、基板３１１の主面３１１ｃに直交する方向における、封止部材３１９の第２領域３１９ｂと主面３１１ｃの間の距離Ｔ３１は、０．３ｍｍとなり、膨出量Ｔ３２は、０．３ｍｍとなる。

上記製造方法によれば、高さＨ１と高さＨ２の比率を変更することにより、第１領域３１９ａの、第２領域３１９ｂに対する基板３１１の主面３１１ｃに直交する方向への膨出量Ｔ３２を自由に設定することができる。
本実施の形態に係る発光モジュール３では、実施の形態１に係る発光モジュール１が備えるような、サブマウント３１が不要である。これにより、発光モジュール２の部品点数を削減することができるので、部材コストの低減を図ることができる。また、実施の形態２に係る発光モジュール２を製造する場合のように、基板２１１の加工を行う工程を追加で行う必要がない。これにより、発光モジュール３の製造工程の簡素化を図ることができる。

＜実施の形態４＞
図１１は、本実施の形態に係るランプユニット（照明用光源）の分解斜視図である。
ランプユニット２０１は、実施の形態１で説明した発光モジュール１と、発光モジュール１が取着された長尺の伝熱板２００２と、透光性材料（例えば、アクリル樹脂等）により形成され伝熱板２００２における発光モジュール１が取着される側を覆う樋状のカバー２００３と、伝熱板２００２およびカバー２００３の長手方向における両端側に取着された一対の口金２００４とを備える。

伝熱板２００２は、矩形板状の金属板（例えば、アルミニウム板やクロムフリーの亜鉛鋼板等）の短手方向の両側を折曲することにより形成されている。
カバー２００３は、長手方向に沿った両端部それぞれの内側にカバー２００３の長手方向に沿って形成された２対のリブ２００３ａが突設されている。そして、伝熱板２００２は、その短手方向における両端縁がこの２対のリブ２００３ａで挟持された状態で、カバー２００３に固定される。これにより、発光モジュール１で発生した熱は、伝熱板２００２を介してカバー２００３に伝導し、カバー２００３の外表面から外部に放出されることになる。

口金２００４の外周面からは、ランプユニット２０１を照明器具のソケットに固定するための口金ピン２００４ａが突出している。
＜変形例＞
（１）実施の形態１では、サブマウント３１が、円盤状である例について説明したが、サブマウント３１の形状は円盤状に限定されるものではない。

本変形例に係るサブマウント２３１，３３１，４３１，５３１の形状を図１２に示す。なお、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。
図１２（ａ−１）に示すように、本変形例の一例に係るサブマウント２３１は、平面視楕円状に形成されている。このサブマウント２３１は、例えば、当該サブマウント２３１を平面視したときの楕円の長軸方向が複数のＬＥＤ１３の列方向に沿うように基板１１の主面１１ｃに配設される。この場合、図１２（ａ−２）に示すように、サブマウント２３１を平面視したときの長軸の長さａ１および短軸の長さｂ１を適宜設定することにより、封止部材１９の上面における傾斜面１９ｃの形状を変更することができる。

また、図１２（ｂ−１）に示すように、本変形例の一例に係るサブマウント３３１は、平面視矩形状（矩形板状）に形成されている。このサブマウント３３１は、例えば、当該サブマウント３３１を平面視したときの長辺方向が、列状に配設された複数のＬＥＤ１３の列方向に沿うように、基板１１の主面１１ｃに配設される。この場合、図１２（ｂ−２）に示すように、サブマウント３３１を平面視したときの長辺の長さａ２および短辺の長さｂ２を適宜設定することにより、封止部材１９の上面における傾斜面１９ｃの形状を変更することができる。図１２（ｂ−１）に示す構成のサブマウント３３１は、実施の形態１に係る円盤状のサブマウント３１に比べて、製造容易性の観点から有利である。

更に、図１２（ｃ−１）に示すように、本変形例の一例に係るサブマウント４３１は、平面視矩形状であり且つ厚み方向に直交する第１方向（図１２（ｃ−１）の矢印参照）から見たときの形状が台形状となるように形成されている。このサブマウント４３１は、例えば、上記第１方向に直交する第２方向が、列状に配設された複数のＬＥＤ１３の列方向に沿うように、基板１１の主面１１ｃに配設される。この場合、図１２（ｃ−２）に示すように、サブマウント３３１を上記第１方向から見たときの下底の両端の角度φ１，φ２を適宜設定することにより、封止部材１９の上面における傾斜面１９ｃの形状を変更することができる。

また、図１２（ｄ−１）に示すように、本変形例の一例に係るサブマウント５３１は、平面視矩形状であり且つ厚み方向に直交する第１方向（図１２（ｄ−１）の矢印参照）から見ると上辺が底辺に平行であり当該底辺に比べて短く上辺の両端部と底辺の両端部とが内側に凸となる弧状の曲線で結合した形状となるように形成されている。つまり、サブマウント５３１における上記第１方向とは直交する第２方向における両端部には断面弧状の曲面５３１ａ，５３１ｂが形成されている。このサブマウント５３１は、例えば、上記第１方向に直交する第２方向が、列状に配設された複数のＬＥＤ１３の列方向に沿うように、基板１１の主面１１ｃに配設される。この場合、サブマウント５３１の曲面５３１ａ，５３１ｂの曲率を適宜設定することにより、封止部材１９の上面における傾斜面１９ｃの形状を変更することができる。また、金属ワイヤ１７を曲面５３１ａ，５３１ｂに沿わせるように配置することにより、図６に示す封止部材１９を形成する工程において、金属ワイヤ１７が封止部材１９の基となる樹脂ペースト１０１９の外部に飛び出し難くすることができる。従って、発光モジュール１の製造工程における不良率低減を図ることができる。

結局、本変形例によれば、サブマウント以外の構成を同じにしつつ、サブマウントの形状を適宜設定するだけで、傾斜面１９ｃの形状を変更することができるので、傾斜面１９ｃの設計容易化を図ることができる。
（２）実施の形態１では、基板１１とサブマウント３１とが別体である例について説明したが、これに限定されるものではなく、基板１１とサブマウント３１が一体であってもよい。例えば、基板１１とサブマウント３１とが一体になった構造体が、樹脂材料を用いた一体成形により形成されるものであってもよい。

（３）実施の形態１では、封止部材１９の上面における、隣り合う第１領域１９ａの間それぞれに傾斜面１９ｃが形成されている例について説明した。しかし、傾斜面１９ｃは、必ずしも隣り合う第１領域１９ａの間の全てに形成されている必要はなく、例えば、２つ以上の第１領域１９ａ毎に傾斜面１９ｃが形成されているものであってもよい。
（４）実施の形態２では、基板２１１に溝部２１１ｄを形成してなる発光モジュール２の例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、基板２１１に溝部２１１ｄの代わりに基板２１１に孔を形成してなる発光モジュールであってもよい。

図１３に、本変形例に係る発光モジュール４を示し、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ３−Ｂ３線で破断した断面の矢視図である。なお、実施の形態２と同様の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。
基板４１１は、実施の形態２と同様に、長尺の平面視矩形状の板材４１１ａと、当該板材４１１ａの表面の一部を覆う絶縁膜４１１ｂとから構成される。ここで、板材４１１ａには、板材４１１ａの短手方向に延伸する複数の長孔（貫通孔）４１１ｄが貫設されている。この長孔４１１ｄは、基板４１１における複数のＬＥＤ１３うちの隣り合う２つに挟まれた領域に形成されている。ここで、第１領域４１９ａの第２領域４１９ｂに対する膨出量は、長孔４１１ｄの大きさに基づいて定まっている。本変形例では、長孔４１１ｄの長手方向の長さが、封止部材４１９の基板４１１の短手方向における長さＦＷに略等しくなっている。また、絶縁膜４１１ｂは、板材４１１ａの表面における長孔４１１ｄ以外の部位を覆っている。なお、本変形例は、基板４１１が板材４１１ａおよび絶縁膜４１１ｂからなる例について説明したが、例えば、基板４１１が、ガラスやセラミックス等の絶縁性材料単体からなるものであってもよい。

本変形例によれば、実施の形態１のように基板２１１に円環状の溝部２１１ｄを形成する加工に比べて簡単な基板４１１に孔を貫設する加工を行うだけでよいので、製造の容易化を図ることができる。
（５）実施の形態３では、発光モジュール３について、サブマウントを用いたり基板の加工を行ったりせずに、傾斜面３１９ｃを形成する一例について説明したが、この例に限定されるものではない。

図１４は、本変形例に係る発光モジュール５の断面図である。また、図１５は、変形例に係る発光モジュールの製造方法を説明するための断面図である。なお、実施の形態３と同様の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。
封止部材５１９は、実施の形態１と同様に、複数のＬＥＤ１３、配線１５の櫛歯部分の先端部および金属ワイヤ１７を一括して封止する形で基板１１の主面１１ｃに設けられている。また、図１４に示すように、封止部材５１９の上面における、各ＬＥＤ１３に対応する第１領域５１９ａの間の略中央部分が、基板１１の主面１１ｃに近づく方向に窪んでいる。そして、この窪み部の底部が、第２領域５１９ｂを構成し、窪み部におけるＬＥＤ１３側の側壁が、第１領域５１９ａから離れるほど主面１１ｃに直交する方向でＬＥＤ１３との間の距離が減少し且つ第１領域５１９に連続する傾斜面５１９ｃを構成している。なお、封止部材１９の材料等は、実施の形態１と同様なので詳細な説明は省略する。

次に、本実施の形態に係る発光モジュール５の製造工程の一部について説明する。
本実施の形態に係る発光モジュール５は、実施の形態１と同様に、ディスペンサ方式を採用して封止部材５１９が形成されるものである。そして、ディスペンサの先端の基板１１の主面１１ｃからの高さを一定にして樹脂ペーストを塗布した直後に、樹脂ペーストの側面に治具を押し当てることにより、傾斜面５１９ｃを形成するものである。

まず、基板１１上に配線１５を形成するとともにＬＥＤ１３を接着剤（図示せず）により基板１１上に固着し、ＬＥＤ１３の電極（図示せず）と配線１５の櫛歯部分の先端部とを金属ワイヤ１７で接続してなる構造体（図１０（ａ）参照）を準備する。
次に、ディスペンサＮの先端の基板１１の主面１１ｃから高さを高さＨ３に固定して、複数のＬＥＤ１３からなる素子列に沿って樹脂ペースト１３１９を塗布する（図１５（ａ）参照）。

続いて、基板１１の主面１１ｃに塗布された樹脂ペースト１５１９の上面に治具Ｇを押し当てる（図１５（ｂ）参照）。このとき、図１５（ｂ）に示すように、樹脂ペースト１５１９の上面は、治具Ｇの先端部の形状に沿って変形した状態となる。そして、図１５（ｂ）に示す状態を維持したまま、樹脂ペースト１５１９を固化させることによって、封止部材１９が形成される（図１４参照）。

本実施の形態に係る発光モジュール５では、実施の形態３に係る発光モジュール３のように、樹脂ペーストを塗布する工程において、ディスペンサＮの基板１１の主面１１ｃからの高さを変更する必要がないので、その分、製造容易化を図ることができる。
（６）実施の形態３では、封止部材３１９の製造方法において、ディスペンサ高さを２種類の高さにステップ状に切り替える例について説明したが、ディスペンサ高さの切換方法はステップ状に限定されるものではない。例えば、第１領域３１９ａに相当する部分から第２領域３１９ｂに相当する部分にかけてディスペンサ高さを漸次変化させていくようにしてもよい。

（７）実施の形態１乃至３では、基板１１（２１１，３１１）の主面１１ｃ（２１１ｃ，３１１ｃ）に封止部材１９（２１９，３１９）が１本だけ配設されてなる発光モジュール１，２，３の例について説明したが、封止部材の数は一本に限定されるものではなく、基板の主面に複数の封止部材が配設された構成であってもよい。
図１６は、本変形例に係る発光モジュール６の平面図である。

発光モジュール６は、矩形板状の基板６１１と、基板６１１上に並設された複数（図１６では、２２本）の封止部材６１９と、配線６１５とを備える。ここで、各封止部材６１９は、線状に配列された複数のＬＥＤ（図示せず）、配線１５の一部および配線６１５の一部とＬＥＤの電極とを電気的に接続する複数の金属ワイヤ（図示せず）を一括して封止している。なお、基板６１１、配線６１５、ＬＥＤおよび金属ワイヤ等の基本的な構造や材料は、実施の形態１乃至３と同様なのでここでは説明を省略する。

図１７は、本変形例に係る発光モジュール６を内蔵したランプユニット３０１の斜視図である。
ランプユニット３０１は、発光モジュール６以外に、ベース３０２０、カバー３０５０、カバー押え部材３０６０および配線部材３０７０等を備える。そして、発光モジュール６は、ベース３０２０に取り付けられている。また、発光モジュール６は、基板６１１における封止部材６１９が配設される面側が、カバー固定部材３０６０を用いて周縁部がベース３０２０に固定されたカバー３０５０で覆われている。カバー３０５０は、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ガラス等の透光性材料から形成されており、発光モジュール６から出射された光はカバー３０５０を透過してランプユニット３０１の外部へ取り出される。また、ベース３０２０からは、発光モジュール６に電力を供給するための配線部材３０７０が導出している。

（８）実施の形態１乃至３では、封止部材１９（２１９，３１９）の第２領域１９ｂ（２１９ｂ，３１９ｂ）が第２領域である例について説明したが、これに限定されるものではなく、第２領域が、封止部材１９（２１９，３１９）の長手方向に直交する仮想平面に存在する線輪状の形状であってもよい。具体的には、封止部材１９（２１９，３１９）の長手方向において隣り合う傾斜面１９ｃ（３１９ｃ）同士、或いは、傾斜面２１９ｃと中間部２１９ｅ同士が接している構成であってもよい。

１，２，３，４，５，６ 発光モジュール
１１，２１１，３１１，４１１ 基板
１３ ＬＥＤ（半導体発光素子）
１９，２１９，３１９，４１９，５１９，６１９ 封止部材
１９ａ，２１９ａ，３１９ａ，４１９ａ，５１９ａ 第１領域
１９ｂ，２１９ｂ，３１９ｂ，４１９ｂ，５１９ｂ 第２領域
１９ｃ，２１９ｃ，３１９ｃ，４１９ｃ，５１９ｃ 傾斜面
２０１，３０１ ランプユニット（照明用光源）
２１１ｄ 溝部
４１１ｄ 長孔

Claims (9)

1. 基板と、
   前記基板上に列状に配置された複数の半導体発光素子と、
   前記複数の半導体発光素子を一括して封止する形で前記基板上に設けられた封止部材とを備え、
   前記封止部材の上面であって、前記複数の半導体発光素子それぞれの直上方に相当する第１領域は、隣り合う２つの前記第１領域の間に存在する第２領域よりも上方に膨出して形成されているとともに、前記第１領域から前記第２領域に至る途中には、膨出量が漸減する傾斜面が形成されている
   ことを特徴とする発光モジュール。
2. 前記基板は、平板部と、当該平板部に突設された複数の台座部とを備え、
   前記複数の半導体発光素子は、前記複数の台座部上に振り分けた状態で配置され、
   前記複数の台座部それぞれの上方に、前記第１領域が１つずつ存在し、
   前記第１領域の前記第２領域に対する膨出量は、前記台座部の厚みに基づいて定まっている
   ことを特徴とする請求項１記載の発光モジュール。
3. 前記台座部の厚みは、前記基板の厚み方向における、前記第２領域と前記基板の主面との間の、前記基板の主面に直交する方向における距離の３０％乃至１００％の範囲内に設定されている
   ことを特徴とする請求項２記載の発光モジュール。
4. 前記基板における前記複数の半導体発光素子それぞれが配置される領域に隣接する領域には、溝部が形成されており、
   前記第２領域は、前記溝部の直上方に存在し、
   前記第１領域の前記第２領域に対する膨出量は、前記溝部の深さに基づいて定まっている
   ことを特徴とする請求項１記載の発光モジュール。
5. 前記複数の溝部それぞれは、前記基板における前記複数の半導体発光素子それぞれを囲繞する領域に形成されている
   ことを特徴とする請求項４記載の発光モジュール。
6. 前記溝部の深さは、前記基板の厚み方向における、前記第１領域と前記基板上の前記溝部以外の部位との間の、前記基板の主面に直交する方向における距離の３０％乃至１００％の範囲内に設定されている
   ことを特徴とする請求項４または請求項５記載の発光モジュール。
7. 前記基板における前記複数の半導体発光素子のうちの隣り合う２つに挟まれた領域には、前記基板を厚み方向に貫通する貫通孔が形成されており、
   前記第２領域は、前記貫通孔の直上方に存在し、
   前記第１領域の前記第２領域に対する膨出量は、前記貫通孔の大きさに基づいて定まっている
   ことを特徴とする請求項１記載の発光モジュール。
8. 前記複数の半導体発光素子を含み且つ前記基板の主面に直交する断面において、
   前記第２領域は、
   前記列方向に平行に配置された第１仮想直線上に存在し、
   前記第１仮想直線上において、前記複数の半導体発光素子のうちの任意の一つの発光層における前記列方向の端縁を通り且つ前記第１仮想直線とのなす角度が前記発光層から出射される光が全反射される角度に等しい第２仮想直線との交点は、
   前記基板の主面に直交する方向における前記傾斜面の投影領域内に存在する
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の発光モジュール。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の発光モジュールを備える
   ことを特徴とする照明用光源。

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