JP2014135437A - 発光モジュール、照明装置および照明器具 - Google Patents

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尚子 竹井
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Abstract

【課題】生産性が高く且つ発光効率も高い発光モジュールを提供することを目的とする。
【解決手段】基板110の上面111に第1および第2の発光素子120,130が実装され、それら発光素子120,130が波長変換部材140によって封止された発光モジュール100であって、前記第2の発光素子130から出射される光のピーク波長は、前記第1の発光素子120から出射される光のピーク波長と異なり、前記波長変換部材140における前記第2の発光素子130の直上部分142は、前記波長変換部材140における前記第1の発光素子120の直上の部分141よりも、前記基板110の上面111と直交する方向の最大厚みが薄い構成とする。
【選択図】図6

Description

本発明は、LED(Light Emitting Diode)等の発光素子を利用した発光モジュール、照明装置および照明器具に関し、特に、発光モジュールの発光効率を向上させるための技術に関する。
従来から、青色LEDから出射される青色光の一部を波長変換材料によって黄色光に変換して、未変換の青色光と変換後の黄色光との混色によって白色光を得るタイプの発光モジュールが製品化されている。
しかしながら、上記タイプの発光モジュールから得られる白色光は、赤色成分が不足しているため演色性が良好でない傾向にある。そこで、赤色光を出射する赤色LEDを追加することで赤色成分を補って、青色光と黄色光と赤色光との混色によって演色性の良い白色光を得ることが提案されている(特許文献1)。
特開2012−64888号公報
このような発光モジュールにおいて、青色LEDは、青色光の一部を黄色光に波長変換する必要があるために、波長変換材料を含有する封止部材によって封止されている。一方、赤色光は波長変換する必要がないため、波長変換材料を含有しない封止部材で別途封止することが考えられる。この場合、青色LED用と赤色LED用の2種類の封止材料を使用することになり、発光モジュールの生産性が低下してしまう。例えばディスペンス法で封止部材を形成する場合に、2種類の封止材料を使用すると、ディスペンサに充填する封止材料の入れ替え作業を行わなければならず、2種類の封止材料を高精度で塗り分けする必要も生じるため、工程が煩雑化する。この課題を解決するためには、赤色LEDと青色LEDとを同一の波長変換材料を含有する封止部材によって封止することが考えられる。
しかしながら、赤色LEDが波長変換材料を含有する封止部材で封止されていると、その波長変換材料は赤色光にとって散乱材として作用するため、赤色光が減衰する。そうすると、発光モジュール全体としての発光効率が低下してしまう。赤色光の減衰を抑制するためには、例えば封止部材における波長変換材料の含有量を減らして赤色光の透過率を上げることが考えられるが、そうすると青色光が十分に黄色光に波長変換されず、目的の白色光が得られない。
本発明は、上記した課題に鑑み、生産性が高く且つ発光効率も高い発光モジュール、照明装置および照明器具を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る発光モジュールは、基板の上面に第1および第2の発光素子が実装され、それら発光素子が波長変換部材によって封止された発光モジュールであって、
前記第2の発光素子から出射される光のピーク波長は、前記第1の発光素子から出射される光のピーク波長と異なり、前記波長変換部材における前記第2の発光素子の直上部分は、前記波長変換部材における前記第1の発光素子の直上の部分よりも、前記基板の上面と直交する方向の最大厚みが薄いことを特徴とする。
本発明の一態様に係る発光モジュールは、第1の発光素子および第2の発光素子の両方が波長変換部材によって封止されている。そのため、第1の発光素子のみを波長変換部材で封止し、第2の発光素子を波長変換機能を有さない単なる封止部材で封止するといった2種類の封止材料を使用する場合と比較すると、封止工程を簡素化できる。したがって、発光モジュールの生産性が高い。
また、波長変換部材における第2の発光素子の直上の部分は、前記波長変換部材における第1の発光素子の直上の部分よりも、基板の上面と直交する方向の最大厚みが薄い。そのため、第2の発光素子の直上の部分の最大厚みと、第1の発光素子の直上の部分の最大厚みとが同じくらいの場合と比較すると、前記第2の発光素子から出射される光が前記波長変換部材によって散乱され難い。したがって、第2の発光素子から出射される光が減衰し難く、発光モジュール全体としての発光効率が高い。
本発明の一態様に係る照明器具を示す断面図 本発明の一態様に係る照明装置を示す斜視図 本発明の一態様に係る照明装置を示す分解斜視図 本発明の一態様に係る発光モジュールを示す平面図 図4に示すX−X線に沿った断面図 従来の発光モジュールを説明するための断面図 本発明の一態様に係る発光素子の接続状態を説明するための配線図 変形例1に係る発光モジュールを示す平面図 図8に示すX−X線に沿った断面図 変形例2に係る発光モジュールを示す図 図10に示すX−X線に沿った断面図 変形例3に係る発光モジュールを示す図 変形例4に係る照明装置を示す斜視図 変形例5に係る照明装置を示す断面図 変形例6に係る照明装置を示す斜視図 変形例6に係る照明装置を示す断面図 変形例7に係る照明装置を示す斜視図 変形例7に係る照明装置を示す断面図 変形例7に係る照明装置を示す分解斜視図
[実施の形態]
以下、本発明の一態様に係る発光モジュール、照明装置および照明器具を、図面を参照しながら説明する。
<照明器具>
図1は、本発明の一態様に係る照明器具を示す断面図である。図1に示すように、本発明の一態様に係る照明器具1は、例えば、天井2に埋め込むようにして取り付けられるダウンライトであって、灯具3、回路ユニット4、調光ユニット5、および、照明装置10を備える。
灯具3は、例えば、金属製であって、ランプ収容部3a、回路収容部3bおよび外鍔部3cを有する。ランプ収容部3aは、例えば有底円筒状であって、内部に照明装置10が着脱自在に取り付けられている。回路収容部3bは、例えばランプ収容部3aの底側に延設されており、内部に回路ユニット4が収容されている。外鍔部3cは、例えば円環状であって、ランプ収容部3aの開口部から外方へ向けて延設されている。灯具3は、ランプ収容部3aおよび回路収容部3bが天井2に貫設された埋込穴2aに埋め込まれ、外鍔部3cが天井2の下面2bにおける埋込穴2aの周辺部に当接された状態で、例えば取付ねじ(不図示)等によって天井2に取り付けられる。
回路ユニット4は、照明装置10を点灯させるためのものであって、照明装置10と電気的に接続される電源線4aを有し、当該電源線4aの先端には照明装置10のリード線71のコネクタ72と着脱自在に接続されるコネクタ4bが取り付けられている。
調光ユニット5は、ユーザーが照明装置10の照明光の輝度を調整するためのものであって、回路ユニット4と電気的に接続されており、ユーザーの操作を受けて調光信号を回路ユニット4に出力する。
<照明装置>
図2は、本発明の一態様に係る照明装置を示す斜視図である。図3は、本発明の一態様に係る照明装置を示す分解斜視図である。図2および図3に示すように、本発明の一態様に係る照明装置10は、例えば、ランプユニットであって、ベース20、ホルダ30、化粧カバー40、カバー50、カバー押え部材60、配線部材70、および発光モジュール100等を備える。
ベース20は、例えば、アルミダイキャスト製の円板状であって、上面側の中央に搭載部21を有し、当該搭載部21に発光モジュール100が搭載されている。ベース20の上面側には、搭載部21を挟んだ両側に、ホルダ30固定用の組立ねじ33を螺合するためのねじ孔22が設けられている。また、ベース20の周部には、ボス孔23および切欠部24が設けられている。
ホルダ30は、例えば、有底円筒状であって、円板状の押え板部31と、当該押え板部31の周縁からベース20側に延設された円筒状の周壁部32とを有する。ホルダ30の押え板部31の周部には、ベース20のねじ孔22に対応する位置に、組立ねじ33を挿通するための挿通孔34が貫設されている。ホルダ30は、押え板部31で発光モジュール100を搭載部21に押えつけた状態で、ねじ挿通孔34に挿通した組立ねじ33をベース20のねじ孔22にねじ込むことによって、ベース20に取り付けられている。ホルダ30をベース20に取り付けた状態で、発光モジュール100の波長変換部材140は、押え板部31の中央に形成された窓孔35から露出する。
化粧カバー40は、例えば、白色不透明の樹脂等の非透光性材料からなる円環状であって、ホルダ30とカバー50との間に配置されており、リード線71や組立ねじ33等を覆い隠す役割を果たす。化粧カバー40の中央には、発光モジュール100の波長変換部材140を露出させるための窓孔41が形成されている。
カバー50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によって形成されており、発光モジュール100から出射された光はカバー50を透過して照明装置10の外部へ取り出される。当該カバー50は、波長変換部材140を覆うドーム状であってレンズ機能を有する本体部51と、当該本体部51の周縁部から外方へ延設された外鍔部52とを有し、当該外鍔部52がベース20に固定されている。外鍔部52には、カバー押え部材60のボス部61に対応する位置にボス部61を避けるための半円状の切欠部53が形成されている。
カバー押え部材60は、例えば、アルミニウム等の金属や白色不透明の樹脂のような非透光性材料からなり、カバー50の本体部51から出射される光を妨げないように円環板状になっている。カバー押え部材60の下面側には、ベース20側へ突出する円柱状のボス部61が設けられている。カバー押え部材60をベース20に固定する際は、カバー押え部材60のボス部61をベース20のボス孔23に挿通させ、ベース20の下側からボス部61の先端部にレーザ光を照射して、その先端部をボス孔23から抜けない形状に塑性変形させる。
配線部材70は、発光モジュール100と電気的に接続された一組のリード線71を有し、それらリード線71の発光モジュール100に接続された側とは反対側の端部にはコネクタ72が取り付けられている。発光モジュール100に接続された配線部材70のリード線71は、ベース20の切欠部24を介して照明装置10の外部へ導出される。
<発光モジュール>
図4は、本発明の一態様に係る発光モジュールを示す平面図である。図4に示すように、発光モジュール100は、基板110、複数の第1の発光素子120、複数の第2の発光素子130、波長変換部材140、枠体150、複数の端子部161〜164、配線171,172、および伝熱部材180を備える。
基板110は、例えば、略方形板状であって、セラミック基板や熱伝導樹脂等からなる絶縁層とアルミ板等からなる金属層との2層構造を有する。基板110の上面111には、エンボス加工を施すことによって、平面視(上方から上面111と直交する方向に向けて見下ろした状態。以下においても「平面視」と表現した場合は同様。)において帯状である隆起部分112〜115が4箇所に形成されている。それら隆起部分112〜115は、長手方向が同じ方向を向くように等間隔を空けながら略平行に配置されている。
各第1の発光素子120は、例えば、ピーク波長が450nm以上470nm以下の青色光を出射する青色LEDであって、COB(Chip on Board)技術を用いて基板110の上面111にフェイスアップ実装されている。それら第1の発光素子120は、4つの素子列のいずれかに属するようにグループ化されている。
各第2の発光素子130は、例えば、ピーク波長が615nm以上660nm以下の赤色光を出射する赤色LEDであって、COB技術を用いて基板110の上面111にフェイスアップ実装されている。それら第2の発光素子130も、4つの素子列のいずれかに属するようにグループ化されている。
第1の発光素子120で構成される各素子列、および、第2の発光素子130で構成される各素子列は、いずれも隆起部分112〜115の長手方向に沿うように配置されている。第1の発光素子120で構成される各素子列は隆起部分112〜115の上に配置されておらず、第2の発光素子130で構成される各素子列は隆起部分112〜115の上に1列ずつ配置されている。第1の発光素子120で構成される素子列と第2の発光素子130で構成される素子列とは、同じ種類の発光素子で構成される素子列が隣り合わないよう交互に配置されている。これにより発光時の色むらが抑えられている。
波長変換部材140は、例えば、平面視略円形であって、波長変換材料が混入された透光性材料で形成されており、第1の発光素子120および第2の発光素子130の全てをそれ1つで封止している。波長変換材料としては、例えば、サイアロン蛍光体等の酸窒化物蛍光体、硫化物蛍光体、シリケート系蛍光体、および、それら蛍光体のうちの2種類以上を混合した混合物等を用いることができる。透光性材料としては、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッソ樹脂、シリコーン・エポキシのハイブリッド樹脂、ユリア樹脂等を用いることができる。なお、波長変換部材140の透光性材料には、拡散材が混入されていても良い。
第1の発光素子120から出射される光のピーク波長と第2の発光素子130から出射される光のピーク波長とは異なる。第1の発光素子120から出射される光のピーク波長は、波長変換部材140が波長変換可能な波長領域内に存在するが、第2の発光素子130から出射される光のピーク波長は、波長変換部材140が波長変換可能な波長領域内に存在しない。具体的には、波長変換部材140は、第1の発光素子120から出射される青色光を、例えばピーク波長が535nm以上555nm以下且つ半値幅が50nm以上70nm以下の黄色光に波長変換する。その一方で、波長変換部材140は、第2の発光素子130から出射される赤色光を波長変換しない。
なお、光のピーク波長が波長変換可能な波長領域内に存在するか否かは、波長変換部材による光の変換効率に基づいて判断することができる。ピーク波長の光の変換効率が10%未満の場合に、波長変換可能な波長領域内にピーク波長が存在しないとみなすことができる。
第1の発光素子120が青色光を出射し、第2の発光素子130が赤色光を出射し、波長変換部材140が青色光の一部を黄色光に波長変換するため、それら青色光と赤色光と黄色光との混色によって、発光モジュール100全体として白色光を出射する。なお、本願において、青色、赤色、黄色、白色など光の色を特定する表現は、国際照明委員会(CIE)で規定されているような厳密なものではなく(例えば、国際照明委員会は、青色の波長を435.8nm、赤色の波長を700nmと規定している。)、光の波長領域をおおよその範囲で特定するものに過ぎない。したがって、光の波長領域を厳密に特定する必要がある場合は、数値範囲を用いて特定している。
図5は、図4に示すX−X線に沿った断面図である。既に説明したが、図5に示すように、第2の発光素子130は隆起部分112〜115の上に実装されているが、第1の発光素子120は隆起部分112〜115の上に実装されていない。第2の発光素子130と第1の発光素子120とは高さが略同じであるため、第2の発光素子130の上面131の高さレベルは、隆起部分112〜115の基板110の上面111と直交する方向の高さ(基板110の上面111と直交する方向の高さを単に「高さ」と称する。)H1の分だけ、第1の発光素子120の上面121の高さレベルよりも高い。
一方、波長変換部材140の上面143は平面であって、上面143の高さレベルは波長変換部材140全体において略一定である。そのため、波長変換部材140における第2の発光素子130の直上の部分142は、波長変換部材140における第1の発光素子120の直上の部分141よりも、基板110の上面111と直交する方向の厚み(以下、基板110の上面111と直交する方向の厚みを単に「厚み」と称する。)が薄い。なお、発光素子120,130の直上の部分141,142とは、発光モジュール100を平面視した場合において、発光素子120,130と重なる部分のことである。また、波長変換部材140全体が同じ材料で形成されているため、第1の発光素子120の直上の部分141も、第2の発光素子130の直上の部分142も、同じ材料で形成されていることになる。
第2の発光素子130の直上の部分142の最大厚みT2は、最大厚みT1よりも薄く、この差は隆起部分112〜115の高さH1に寄るものである。本実施の形態では、第2の発光素子130の直上の部分142の最大厚みT2は0.2〜0.5mmである。直上の部分142は、少なくとも第2の発光素子130全体を封止できる厚みを有することが好ましい。本実施の形態のように、第2の発光素子130がワイヤボンディングされている場合は、ボンデリングワイヤ174全体が波長変換部材140内に収まっていることが好ましい。これによりボンデリングワイヤ174が劣化し難くなる。
最大厚みT2を最大厚みT1よりも薄くすると、第2の発光素子130から出射された赤色光L1が波長変換部材140内を通過する距離が短くなって、赤色光L1が波長変換材料によって散乱され難い。そうすると、波長変換部材140によって赤色光L1が減衰し難くなるため、発光モジュール100全体としての発光効率が向上する。
発光効率が向上する効果を、従来の発光モジュールとの比較によって説明する。図6は、従来の発光モジュールを説明するための断面図である。図6に示すように、従来の発光モジュールの場合は、基板910の上面911に隆起部分が形成されていない。したがって、波長変換部材940における第2の発光素子930の直上の部分942の最大厚みT92は、波長変換部材940における第1の発光素子920の直上の部分941の最大厚みT91と略同じである。仮に、最大厚みT91と最大厚みT1とが同じだとすると、最大厚みT92は最大厚みT2よりも厚いことになる。このように、最大厚みT92が厚いと、第2の発光素子930から出射された赤色光L9が波長変換部材940内を通過する距離が長くなって、赤色光L9が波長変換材料によって散乱され易い。そうすると、赤色光L9の減衰の程度が大きくなるため、発光モジュール全体としての発光効率が低くなってしまう。一方、本実施の形態に係る発光モジュール100については、最大厚みT2が最大厚みT92よりも厚いため、従来の発光モジュールよりも発光効率が高い。
発光効率を顕著に向上させるためには、最大厚みT2が0.5mm以下であることが好ましく、0.3mm以下であることがより好ましい。最大厚みT2は、隆起部分112〜115の高さH1を調整することで容易に調整することができる。
発光効率を顕著に向上させるためには、直上の部分142の平均厚みが、直上の部分141の平均厚みよりも薄いことが好ましい。また、直上の部分142の厚みが、直上の部分142の全体に亘って、最大厚みT1よりも薄いことが好ましい。本実施の形態において、直上の部分141の厚みは、直上の部分141の全体に亘って均一である。また、直上の部分142の厚みも、直上の部分142の全体に亘って均一である。したがって、直上の部分141の平均厚みは最大厚みT1と略同じであり、直上の部分142の平均厚みは最大厚みT2と略同じである。すなわち、直上の部分142の平均厚みは直上の部分141の平均厚みよりも薄く、且つ、直上の部分142の厚みが直上の部分142の全体に亘って最大厚みT1よりも薄い。
図4に戻って、枠体150は、例えば略円環状であって、波長変換部材140を囲繞するように基板110の上面111に設けられており、固化前の波長変換部材140の形状を維持するための役割を有する。なお、本発明に係る発光モジュールにとって枠体150は必ずしも必要ではなく、枠体150が設けられていない構成であっても良い。
端子部161〜164は、基板110の上面111における周縁部に形成された導体パターンによって構成されている。端子部161,162は、第1の発光素子120への給電用として機能しており、端子部163,164は、第2の発光素子130への給電用として機能しており、それぞれリード線71によって回路ユニット4の点灯回路部4cと接続されている。
図7は、本発明の一態様に係る発光素子の接続状態を説明するための配線図である。図7に示すように、配線171は、第1の発光素子120を24直列2並列で所謂直並列接続しており、配線172は、第2の発光素子130を24直列2並列で所謂直並列接続している。
図4に示すように、各配線171,172は、その構成の一部として、複数のボンデリングワイヤ173,174、および、複数のボンディングパッド175,176を有する。各ボンデリングワイヤ173,174は、一端がいずれかの発光素子120,130に接続されており、他端がその発光素子120,130の最寄のボンディングパッド175,176に接続されている。
各ボンディングパッド175,176は、各素子列における隣り合う発光素子120,130間、および、素子列の両端よりも外側に、1つずつ配置されている。なお、図には表れていないが、素子列の両端の外側のボンディングパッド175,176は、端子部161〜164と電気的に接続されている。
以上のような電気的接続構成によって、第1の発光素子120および第2の発光素子130に独立した系統で電流を流すことが可能である。第1の発光素子120と第2の発光素子130とは、回路ユニット4によって別々に点灯制御される。回路ユニット4は、点灯回路部4c、調光比検出回路部4d、および制御回路部4eを有し、外部の商用交流電源(不図示)と電気的に接続されており、商用交流電源から入力される電流を発光モジュール100に供給する。点灯回路部4cは、AC/DCコンバータを備え、商用交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換し、制御回路部4eからの指示に基づいて直流電圧を第1の発光素子120および第2の発光素子130に印加する。調光比検出回路部4dは、調光比の情報が含まれた調光信号を調光ユニット5から取得する。制御回路部4eは、調光比に基づいて第1の発光素子120および第2の発光素子130をPWM制御する。
図5に示すように、伝熱部材180は、第2の発光素子130の側面に接触すると共に、基板110の上面111に接触しており、第2の発光素子130と基板110とを熱的に結合することによって、第2の発光素子130の熱を基板110へ伝導させる機能を有する。当該伝熱部材180は、第1の発光素子120に対しては設けられておらず、第2の発光素子130に対してのみ設けられている。青色LEDである第1の発光素子では上面のみならず側面からも光が出射されるため、伝熱部材180を設けると側面からの出射光が遮られてしまうが、赤色LEDである第2の発光素子では側面からはあまり光が出射されないため、伝熱部材180を設けても出射光が遮られ難いからである。なお、伝熱部材180は、第2の発光素子130の側面全体に接触していても良いし、例えば側面の下側のみといったように側面の一部にのみ接触していても良い。
伝熱部材180は、例えば、透光性材料からなる基材と、当該基材に分散された粒子とで構成される。粒子は、熱伝導率の高い透光性材料からなるナノ粒子と、同じく熱伝導率の高い透光性材料からなるマイクロ粒子とを混合したものである。ナノ粒子とは、平均粒径が青色光の波長である450nm以下の粒子を意味し、マイクロ粒子とは、平均粒径が赤色光の波長である660nmよりも大きい1μm〜100μmの粒子を意味する。ここで、可視光波長の波長領域が450nmよりも大きく且つ750nm以下であるとすれば、ナノ粒子の平均粒径は、可視光波長よりも小さく、マイクロ粒子の平均粒径は可視光波長よりも大きいこととなる。
ナノ粒子およびマイクロ粒子の材料としては、例えば、ZnO、MgO、サファイア、Al23、Y23、TiO2、ZrO2等が挙げられる。粒子は、波長変換機能を有さない材料からなることが好ましい。そうすれば、発光素子120,130から出射される光が不要に波長変換されることがないため、発光モジュール100から出射される光の色を調整し易い。
[変形例]
以下に、本発明に係る発光モジュール、照明装置および照明器具の変形例について説明する。なお、既に説明した部材と同じ部材が使用されている場合は、その部材と同じ符号を付して説明を簡略若しくは省略している。
<発光モジュール>
本発明に係る発光モジュールは、上記実施形態に係る発光モジュール100に限定されない。以下に本発明に係る発光モジュールの変形例を説明する。
例えば、上記実施の形態に係る発光モジュール100では、発光素子120,130はLEDであったが、本発明に係る発光素子は、例えば、LD(レーザダイオード)や、EL素子(エレクトリックルミネッセンス素子)であっても良い。また、本発明に係る発光素子は、COB技術を用いてフェイスアップ実装されたものに限定されず、例えばSMD(Surface Mount Device)型のものが基板に搭載されていても良い。
また、上記実施の形態に係る発光モジュール100では、第1の発光素子120および第2の発光素子130がそれぞれ48個存在したが、本発明に係る第1の発光素子および第2の発光素子の数は任意である。例えば、第1の発光素子および第2の発光素子は、それぞれ1個ずつであっても良いし、48個以外の複数個であっても良い。また、第1の発光素子と第2の発光素子とが同じ数である必要はない。第1の発光素子および第2の発光素子以外の発光素子が含まれていても良い。
また、本発明に係る第1の発光素子は、第2の発光素子とは異なるピーク波長の光を出射する発光素子であれば良い。例えば、波長変換部材が波長変換可能な波長領域内にピーク波長が存在する光を出射する発光素子であれば良く、ピーク波長が450nm以上470nm以下の青色光を出射する発光素子に限定されない。例えば、ピーク波長が450nm以上470nm以下の青色光以外の青色光を出射する青色発光素子であっても良いし、紫外光を出射する発光素子であっても良い。
また、本発明に係る第2の発光素子は、第1の発光素子とは異なるピーク波長の光を出射する発光素子であれば良い。例えば、波長変換部材が波長変換可能な波長領域内にピーク波長が存在しない光を出射する発光素子であれば良く、ピーク波長が615nm以上660nm以下の赤色光を出射する発光素子に限定されない。例えば、ピーク波長が615nm以上660nm以下の赤色光以外の赤色光を出射する赤色発光素子であっても良い。
また、本発明に係る波長変換材料としては、以下の蛍光体を用いてもよい。
蛍光体は、発光素子からの励起光にもよるが、青色蛍光体として、アルミン酸塩蛍光体たるBaMgAl1017:Eu2+、ハロリン酸塩蛍光体たる(Sr,Ba)10(PO46Cl2:Eu2+やSr10(PO46Cl2:Eu2+、珪酸塩(シリケート)蛍光体たるBa3MgSi28:Eu2+を好適に用いることができる。
蛍光体は、青緑色蛍光体として、アルミン酸塩蛍光体たるSr4Al1425:Eu2+、珪酸塩蛍光体たるSr2Si38・2SrCl2:Eu2+を好適に用いることができる。
蛍光体は、緑色蛍光体として、アルミン酸塩蛍光体たるBaMgAl1017:Eu2+,Mn2+、(Ba,Sr,Ca)Al24:Eu2+、(Ba,Sr)2SiO4:Eu2+、α−サイアロン蛍光体たるSr1.5Al3Si916:Eu2+、Ca−α−SiAlON:Yb2+、β−サイアロン蛍光体たるβ−Si34:Eu2+、酸窒化物蛍光体たるBa3Si6122:Eu2+、オクソニトリドシリケートたる(Ba,Sr,Ca)Si222:Eu2+、オクソニトリドアルミノシリケートたる(Ba,Sr,Ca)2Si4AlON7:Ce3+、(Ba,Sr,Ca)Al2-xSix4-xx:Eu2+、(0<x<2)、窒化物蛍光体であるニトリドシリケートたる(Ba,Sr,Ca)2Si58:Ce3+、硫化物蛍光体であるチオガレートたるSrGa24:Eu2+、ガーネット蛍光体であるCa3Sc2Si312:Ce3+、BaY2SiAl412:Ce3+、Y3(Al,Ga)512:Ce3+、酸化物蛍光体たるCaSc24:Ce3+を好適に用いることができる。
蛍光体は、黄色蛍光体として、珪酸塩蛍光体たる(Sr,Ba)2SiO4:Eu2+、Sr3SiO5:Eu2+、ガーネット蛍光体たる(Y,Gd)3Al512:Ce3+、Y3Al512:Ce3+、Y3Al512:Ce3+,Pr3+、Tb3Al512:Ce3+、硫化物蛍光体であるチオガレート蛍光体たるCaGa24:Eu2+、α−サイアロン蛍光体たるCa−α−SiAlON:Eu2+、(0.75(Ca0.9Eu0.1)O・2.25AlN・3.25Si34:Eu2+、Ca1.5Al3Si916:Eu2+など)、酸窒化物蛍光体たるBa3Si6122:Eu2+、窒化物蛍光体たる(Ca,Sr,Ba)AlSiN3:Eu2+を好適に用いることができる。
蛍光体は、橙色蛍光体として、珪酸塩蛍光体たる(Sr,Ca)2SiO4:Eu2+、ガーネット蛍光体たるGd3Al512:Ce3+、α−サイアロン蛍光体たるCa−α−SiAlON:Eu2+を好適に用いることができる。
蛍光体は、赤色蛍光体として、硫化物蛍光体であるチオガレートたる(Sr,Ca)S:Eu2+、La22S:Eu3+,Sm3+、珪酸塩蛍光体たるBa3MgSi28:Eu2+:Mn2+、窒化物蛍光体たるCaAlSiN3:Eu2+、(Ca,Sr)SiN2:Eu2+、(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+、酸窒化物蛍光体たるSr2Si5-xAlxx8-x:Eu2+(0≦x≦1)、Sr2(Si,Al)5(N,O)8:Eu2+を好適に用いることができる。
上記実施の形態に係る発光モジュール100では、隆起部分112〜115が平面視帯状であったが本発明に係る隆起部分の形状は任意であり、第2の発光素子を上に実装できる形状であれば良い。また、隆起部分の上に全ての第2の発光素子が実装されている必要はなく、複数の中の一部の第2の発光素子だけが隆起部分の上に実装されていても良い。その場合でも、隆起部分の上に実装されている第2の発光素子については本願発明の効果が得られる。
(変形例1)
上記実施の形態に係る発光モジュール100では、隆起部分112〜115を形成することによって最大厚みT2を最大厚みT1よりも薄くしていたが、それ以外の構成により、最大厚みT2を最大厚みT1よりも薄くしても良い。図8は、変形例1に係る発光モジュールを示す平面図である。図9は、図8に示すX−X線に沿った断面図である。図8および図9に示すように、変形例1に係る発光モジュール200では、基板210の上面211に台座部材290を取り付けることによって、最大厚みT2を最大厚みT1よりも薄くしている。
基板210は、上面211が平面であってエンボス加工が施されていない点において、上記実施の形態に係る基板110とは相違している。基板210の上面211には、隆起部分112〜115を設ける代わりに台座部材290が取り付けられている。
第1の発光素子120は、4つの素子列のいずれかに属するようにグループ化されている。第2の発光素子130も、4つの素子列のいずれかに属するようにグループ化されている。第1の発光素子120で構成される各素子列、および、第2の発光素子130で構成される各素子列は、いずれも台座部材290の素子実装部291a〜291dの長手方向に沿うように配置されている。第1の発光素子120で構成される各素子列は素子実装部291a〜291dの上に配置されておらず、第2の発光素子130で構成される各素子列は素子実装部291a〜291dの上に1列ずつ配置されている。第1の発光素子120で構成される素子列と第2の発光素子130で構成される素子列とは、同じ種類の発光素子で構成される素子列が隣り合わないよう交互に配置されている。
波長変換部材240は、平面視略方形であって、第1の発光素子120および第2の発光素子130の全てをそれ1つで封止している。枠体250は、略方形環状であって、波長変換部材240を囲繞している。
ボンディングパッド275,276は素子列の両側に位置するように形成されており、基板210に台座部材290を取り付けると、素子実装部291a〜291dの両側にボンディングパッド276が位置する。発光素子120,130とボンディングパッド275,276とは、ボンデリングワイヤ273,274によって接続されている。台座部材290は、ショートを防止するために樹脂等の絶縁性材料で形成されている。
伝熱部材280は、第2の発光素子130の側面に接触すると共に、台座部材290の素子実装部291a〜291dの上面に接触しており、第2の発光素子130と基板110とを熱的に結合している。当該伝熱部材280は、第1の発光素子120に対しては設けられておらず、第2の発光素子130に対してのみ設けられている。
台座部材290は、平面視はしご状であって、間隔を空けて平行に配置された4つの帯状の素子実装部291a〜291dと、それら素子実装部291a〜291dの一端部および他端部をそれぞれ連結する一対の平行な帯状の連結部292a,292bとで構成されている。台座部材290は、複数の素子実装部291a〜291dが連結部292a,292bによって連結されて一体となっているため、基板210の上面211に取り付ける際に、各素子実装部291a〜291dの位置決めが簡単である。なお、本発明に係る台座部材は必ずしも素子搭載部が連結部で連結されている必要はなく、素子列ごとに素子搭載部が独立した構成であっても良い。すなわち、複数の素子搭載部のみで台座部材が構成されていても良い。
台座部材290の高さが全体に亘って均一であるため、素子実装部291a〜291dの高さH2も均一である。第2の発光素子130は台座部材290の上に実装されているが、第1の発光素子120は台座部材290の上に実装されていないため、第2の発光素子130の上面131の高さレベルは、素子実装部291a〜291dの高さH2の分だけ、第1の発光素子120の上面121の高さレベルよりも高い。
波長変換部材240の上面243は平面であって、上面243の高さレベルは波長変換部材140全域において略一定である。そのため、波長変換部材240における第2の発光素子130の直上の部分242は、波長変換部材240における第1の発光素子120の直上の部分241よりも厚みが薄い。なお、波長変換部材240全体が同じ材料で形成されているため、第1の発光素子120の直上の部分241も、第2の発光素子130の直上の部分242も、同じ材料で形成されていることになる。
直上の部分242最大厚みT2は、直上の部分241の最大厚みT1よりも薄く、これは素子実装部291a〜291dの高さH2に寄るものである。本実施の形態と同様に、最大厚みT2が最大厚みT1よりも薄いため、第2の発光素子130から出射された赤色光L2が波長変換部材240の波長変換材料によって吸収され難く、発光モジュール全体としての発光効率が向上している。
なお、本変形例では、直上の部分241は、全体に亘って厚みが略均一であるため、平均厚みは最大厚みT1と略同じである。また、直上の部分242も、全体に亘って厚みが略均一であるため、平均厚みは最大厚みT2と略同じである。本実施の形態では、第1の発光素子120の直上の部分241の最大厚みT1は0.5〜1.5mmである。
(変形例2)
上記実施の形態に係る発光モジュール100では、第2の発光素子120の上面121の高さレベルを高くすることによって最大厚みT2を最大厚みT1よりも薄くしていたが、それ以外の構成により、最大厚みT2を最大厚みT1よりも薄くしても良い。図10は、変形例2に係る発光モジュールを示す図であって、(a)は平面図、(b)は右側面図、(c)は正面図である。図11は、図10に示すX−X線に沿った断面図である。図10および図11に示すように、変形例2に係る発光モジュール300では、波長変換部材340における第2の発光素子130を封止している部分340e〜340hの高さを、波長変換部材340における第1の発光素子120を封止している部分340a〜340dの高さよりも低くして、最大厚みT2を最大厚みT1よりも薄くしている。
基板310は、変形例1に係る基板210と同様に、上面311が平面であってエンボス加工が施されていない。第1の発光素子120および第2の発光素子130の配置は、平面視において、本実施の形態に係る配置と同様である。但し、第1の発光素子120および第2の発光素子130のいずれも、基板310の上面311に実装されている。伝熱部材380は、第2の発光素子130の側面に接触すると共に、基板310の上面311に接触しており、第2の発光素子130と基板310とを熱的に結合している。当該伝熱部材280は、第1の発光素子120に対しては設けられておらず、第2の発光素子130に対してのみ設けられている。
波長変換部材340は、第1の発光素子120および第2の発光素子130を素子列ごと別々に封止している8つの分割体340a〜340hで構成されており、全ての分割体340a〜340hは同じ材料で形成されている。各分割体340a〜340hは、例えば、長尺状であって、長手方向と直交する仮想面で切断した断面の形状は略半楕円形である(図11参照)。また、各分割体340a〜340hの長手方向両端部はR形状(具体的には略四半球形)になっており、平面視における長手方向両端部の形状は図10(a)に示すように略半円形である。なお、分割体340a〜340hの形状はこのようなものに限定されず任意であって、例えば略直方体形状であっても良い。また、分割体340a〜340hは、分割体340a〜340hと同じ材料からなる連結部によって連結されていても良い。
本変形例では、第1の発光素子120を封止している分割体340a〜340dの最大高さH3は0.5〜1.5mmであり、第2の発光素子130を封止している分割体340e〜340hの最大高さH4は0.3〜0.5mmである。第1の発光素子120と第2の発光素子130の高さは同じであり、第1の発光素子120の上面121の高さレベルと、第2の発光素子130の上面131の高さレベルとは同じであるため、直上の部分342の最大厚みT2は、直上の部分341の最大厚みT1よりも薄い。この差は、第1の発光素子120を封止している分割体340a〜340dの最大高さH3と、第2の発光素子130を封止している分割体340e〜340hの最大高さH4との差に寄るものである。
本実施の形態と同様に、最大厚みT2が最大厚みT1よりも薄いため、第2の発光素子130から出射された赤色光が波長変換部材340の波長変換材料によって散乱され難く、発光モジュール全体としての発光効率が向上している。
(変形例3)
図12は、変形例3に係る発光モジュールを示す図であって、(a)は平面図、(b)は右側面図、(c)は正面図である。図12に示すように、変形例3に係る発光モジュール400も、変形例4に係る発光モジュール300と同様に、波長変換部材440における各発光素子の直上の部分の最大高さに差を生じさせることで、最大厚みT2を最大厚みT1よりも薄くしている。
基板410は、変形例1に係る基板210と同様に、上面411が平面であってエンボス加工が施されていない。第1の発光素子120および第2の発光素子130は、基板410の上面411に千鳥配置で実装されている。
波長変換部材440は、第1の発光素子120および第2の発光素子130を素子ごとに1つずつ封止している複数の分割体440a,440bで構成されており、全ての分割体440a,440bは同じ材料で形成されている。各分割体440a,440bは、例えば、略半球状である。なお、分割体340a〜340hの形状はこのようなものに限定されず任意であって、例えば略直方体形状であっても良い。
第1の発光素子120を封止している分割体440aは、第2の発光素子130を封止している分割体440bよりも半径が大きいため、第1の発光素子120を封止している分割体440aの最大高さは、第2の発光素子130を封止している分割体440bの最大高さよりも高い。本変形例では、第1の発光素子120を封止している分割体440aの最大高さは0.5〜1.5mmであり、第2の発光素子130を封止している分割体440bの最大高さは0.3〜0.5mmである。各分割体440a,440bの最大高さは、各分割体440a,440bの半径を調整することで容易に調整できる。
第1の発光素子120と第2の発光素子130の高さは同じであり、第1の発光素子120の上面の高さレベルと、第2の発光素子130の上面131の高さレベルとは同じであるため、第1の発光素子120の直上の部分の最大厚みT2は、第2の発光素子130の直上の部分の最大厚みT1よりも薄い。この差は、第1の発光素子120を封止している分割体440aの最大高さと、第2の発光素子130を封止している分割体440bの最大高さとの差に寄るものである。
本実施の形態と同様に、最大厚みT2が最大厚みT1よりも薄いため、第2の発光素子130から出射された赤色光が波長変換部材440の波長変換材料によって散乱され難く、発光モジュール全体としての発光効率が向上している。
<照明装置>
本発明に係る照明装置は、上記実施形態に係る照明装置10に限定されない。例えば、上記実施の形態は、本発明に係る照明装置をダウンライト用のランプユニットに応用する形態であったが、照明装置の形態は上記実施の形態に限定されない。例えば、以下に説明するような直管形蛍光灯などの代替として期待される直管形LEDランプや、LED電球に応用しても良い。直管形LEDランプとは、電極コイルを用いた従来の一般直管蛍光灯と略同形のLEDランプをいう。LED電球とは、従来の白熱電球と略同形のLEDランプをいう。
(変形例4)
図13は、変形例4に係る照明装置を示す斜視図である。図13に示すように、照明装置500は、長尺筒状の筐体501と、筐体501内に配置された基台502と、基台502に搭載された発光モジュール503と、筐体501の両端部に取り付けられた一対の口金504,505とを備える。
筐体501は、両端部に開口を有する長尺筒状であって、基台502および発光モジュール503が収容されている。筐体501の材質は特に限定されるものではないが、透光性材料であることが好ましく、透光性材料としては、例えばプラスチックのような樹脂やガラス等が挙げられる。なお、筐体501の横断面形状は特に限定されず、円環状であっても良いし、多角形の環状であっても良い。
基台502は、両端が一対の口金504,505の近傍にまで延びた長尺板状であって、その長手方向の長さは、筐体501の長手方向の長さと略同等である。基台502は、発光モジュール503の熱を放熱するためのヒートシンクとして機能することが好ましく、そのためには金属等の高熱伝導性材料によって形成されていることが好ましい。
発光モジュール503は、基板510と、当該基板510の上面に実装された第1の発光素子120および第2の発光素子130と、それら第1の発光素子120および第2の発光素子130を封止している波長変換部材540とを備える。第1の発光素子120および第2の発光素子130は、それぞれ長手方向に沿った直線状の素子列を構成するように配置されている。第1の発光素子120で構成される素子列および第2の発光素子130で構成される素子列は、それぞれ分割体540a,540bにより封止されており、それら分割体540a,540bにより波長変換部材540が構成されている。各分割体540a,540bは、それぞれが基台502の長手方向に沿った長尺状であり、間隔を空けて並行に並べて配置されている。照明装置500は、分割体540bにおける第2の発光素子130の直上の部分の最大厚みが、分割体540aにおける第1の発光素子120の直上の部分の最大厚みよりも薄いため、照明装置500の発光効率が高い。
一対の口金504,505は、照明器具(不図示)のソケットに取り付けられる。照明装置500を照明器具に取り付けた状態において、一対の口金504,505を介して発光モジュール503への給電が行われる。また、発光モジュール503で生じた熱が、基台502および一対の口金504,505を介して照明器具に伝わる。
(変形例5)
図14は、変形例5に係る照明装置を示す断面図である。図14に示すように、変形例5に係る照明装置600は、発光モジュール100、ホルダ620、回路ユニット630、回路ケース640、口金650、グローブ660、および、筐体670を主な構成とするLED電球である。
発光モジュール100は、上記実施の形態に係る発光モジュール100と同じものである。
ホルダ620は、モジュール保持部621と回路保持部622とを備える。モジュール保持部621は、発光モジュール100を筐体670に取り付けるための略円板状の部材であって、アルミニウムなどの良熱伝導性材料からなり、その材料特性によって、発光モジュール100からの熱を筐体670へ熱を伝導する熱伝導部材としても機能する。回路保持部622は、例えば合成樹脂で形成された略円形皿状であって、ねじ623によってモジュール保持部621に固定されている。回路保持部622の外周には回路ケース640に係合させるための係合爪624が設けられている。
回路ユニット630は、回路基板631と当該回路基板631に実装された複数個の電子部品632とからなり、前記回路基板631が回路保持部622に固定された状態で筐体670内に収納されており、発光モジュール100と電気的に接続されている。回路ユニット630は、上記実施の形態に係る回路ユニット4に相当する。
回路ケース640は、回路ユニット630を内包した状態で回路保持部622に取り付けられている。回路ケース640には、回路保持部622の係合爪624と係合する係合孔641が設けられており、前記係合爪624を前記係合孔641に係合させることによって、回路保持部622に回路ケース640が取り付けられている。
口金650は、JIS(日本工業規格)で規定された口金、例えばE型口金の規格に適合する口金であり、一般白熱電球用のソケット(不図示)に装着するために使用される。口金650は、筒状胴部とも称されるシェル651と円形皿状をしたアイレット652とを有し、回路ケース640に取り付けられている。シェル651とアイレット652とは、ガラス材料からなる絶縁体部653を介して一体となっている。シェル651は、回路ユニット630の一方の給電線633と電気的に接続されており、アイレット652は、回路ユニット630の他方の給電線634と電気的に接続されている。
グローブ660は、略ドーム状であって、発光モジュール100を覆うようにして、その開口端部661が接着剤662によって筐体670およびモジュール保持部621に固定されている。
筐体670は、例えば円筒状であって、一方の開口側に発光モジュール100が配置され、他方の開口側に口金650が配置されている。当該筐体670は、発光モジュール100からの熱を放散させる放熱部材(ヒートシンク)として機能させるために、熱伝導性の良い材料、例えばアルミニウムを基材として形成されている。
(変形例6)
図15は、変形例6に係る照明装置を示す斜視図である。図16は、変形例6に係る照明装置を示す断面図である。図15および図16に示すように、変形例6に係る照明装置700は、発光モジュール710、グローブ720、ステム730、支持部材740、ケース750、回路ユニット760、および口金770を主な構成とするLED電球である。
発光モジュール710は、基板711と、第1の発光素子120(不図示)と、第2の発光素子130(不図示)と、波長変換部材714とを備える。基板711は、透光性材料で構成される透光性の基板であって、上面711aには第1の発光素子120および第2の発光素子130が実装されている。波長変換部材714は、第1の発光素子120および第2の発光素子130を素子列ごと別々に封止している4つの分割体714a〜714dで構成されている。各分割体714a〜714dは、例えば、長尺状であって、長手方向両端部はR形状(具体的には略四半球形)になっており、平面視における長手方向両端部の形状は略半円形である。また、各分割体714a〜714dは、長手方向と直交する仮想面で切断した断面の形状が略半楕円形である。第1の発光素子120を封止している分割体714a,714bと第2の発光素子130を封止している分割体714c,714dとでは最大高さが異なり、分割体714a,714bは分割体714c,714dよりも最大高さが高い。基板711の上面711aが平面であるため、波長変換部材714における第1の発光素子を封止している部分の高さは、波長変換部材714における第2の発光素子130を封止している部分の高さよりも高い。したがって、第2の発光素子130の直上の部分の最大厚みは第1の発光素子120の直上の部分の最大厚みよりも薄く、第2の発光素子130から出射された赤色光が波長変換部材714の波長変換材料によって散乱され難いため、発光モジュール710全体としての発光効率が向上している。
グローブ720は、一般的な白熱電球のガラスバルブと同様の形状であって、内部に発光モジュール710が収容されている。当該グローブ720は、シリカガラス、アクリル樹脂などの透光性材料で構成されており、透明であって、内部に収容された発光モジュール710は外部から視認可能である。発光モジュール710はグローブ720の内部の略中央に配置されているため、照明装置700は白熱電球に近似した配光特性を有する。さらに、基板711が透光性の基板であるため、基板711の上面711aに実装された発光素子120,130から出射された光が基板711を透過して口金770側にも照射され、照明装置700はより白熱電球と近似した配光特性を有する。なお、グローブ720は、必ずしも透明である必要はなく、例えばシリカからなる乳白色の拡散膜が内面に形成された半透明のグローブであっても良い。また、基板711の下面711bにも発光素子120,130が実装されていても良い。
ステム730は、棒状形状であって、グローブ720の開口部721の近傍からグローブ720内に向かって延びるように配置されており、基端が支持部材740に固定され、先端に発光モジュール710が取り付けられている。当該ステム730は、発光モジュール710の熱を支持部材740に伝導させる役割を果たすため、発光モジュール710の基板711よりも熱伝導率の大きい材料で構成されていることが好ましい。例えば、Al、Al合金などの金属材料、セラミックなどの無機材料によって構成されていることが好ましい。発光モジュール710のステム730への取り付けは、発光モジュール710の基板711を、ステム730の先端に設けられた搭載部731に、例えば接着剤、接着シートなどの固着材によって固着することにより行われている。接着剤としては、例えば、金属微粒子をシリコーン樹脂に分散させてなる高熱伝導性の接着剤が挙げられる。接着シートとしては、例えば、アルミナ、シリカ、酸化チタンなどの熱伝導性のフィラーをエポキシ樹脂に分散させてシート状に形成し、その両面に接着剤を塗布してなる高熱伝導性の接着シートが挙げられる。それら高熱伝導性の接着剤および接着シートは、発光モジュール710の熱をステム730に効率良く伝導させることができるため好適である。なお、ステム730の表面に研磨処理による鏡面仕上げなどによって反射面を形成することで、配光制御を行っても良い。
支持部材740は、円形板状であって、第1支持部741と第2支持部742とを備える。発光モジュール710側に位置する第1支持部741は、口金770側に位置する第2支持部742よりも径が小さく、その径の差によって支持部材740の外周には段差が生じている。その段差にグローブ720の開口部721を当接させた状態で、グローブ720と支持部材740とが接着剤722により接着され、グローブ720の開口部721が第2支持部742によって塞がれている。支持部材740は、ステム730と同様に熱伝導率の大きい材料、例えば金属材料または無機材料によって構成されている。なお、なお、第1支持部741の表面に研磨処理による鏡面仕上げなどによって反射面を形成することで、配光制御を行っても良い。
ケース750は、内部に回路ユニット760が収容された筒状の部材であって、ガラス繊維を含有するポリブチレンテレフタレート(PBT)などの絶縁性材料で構成されており、グローブ720側に位置する第1ケース部751と、口金770側に位置する第2ケース部752とを備える。ケース750と支持部材740とは、支持部材740に第1ケース部751を外嵌させた状態で接着剤722により固定されている。第2ケース部752の外周面にはねじ溝が形成されており、そのねじ溝を利用して口金770が第2ケース部752に螺合されている。
回路ユニット760は、回路基板761と当該回路基板761に実装された複数個の電子部品762とからなり、ケース750内に収納されている。当該回路ユニット760は、上記実施の形態に係る回路ユニット4に相当する。発光モジュール710と回路ユニット760とは、例えば、熱伝導率が高い銅(Cu)を含む金属線で構成される給電線763により電気的に接続されている。各給電線763の一端は、発光モジュール710の端子部(不図示)と半田などにより電気的に接続されており、各給電線763の他端は、回路ユニット760と電気的に接続されている。
口金770は、JISで規定された口金、例えばE型口金の規格に適合する口金であり、一般白熱電球用のソケット(不図示)に装着するために使用される。口金770は、筒状胴部とも称されるシェル771と円形皿状をしたアイレット772とを有する。シェル771と回路ユニット760、アイレット772と回路ユニット760は、それぞれ給電線764,765を介して電気的に接続されている。
(変形例7)
図17は、変形例7に係る照明装置を示す斜視図である。図18は、変形例7に係る照明装置を示す断面図である。図19は、変形例7に係る照明装置を示す分解斜視図である。
図17に示すように、変形例7に係る照明装置800は、電源回路内蔵型のLEDユニット(ライトエンジン)であって、上記実施の形態に係る発光モジュール100、載置部材810、ケース820、カバー830、熱伝導シート840,850、固定用ネジ860、反射鏡870、および回路ユニット880を備える。
載置部材810は、照明装置800を装置設置面に固定するための固定部材として機能する。また、当該載置部材810は、発光モジュール100の基板110が取り付けられる台座として機能する。載置部材810は、例えば、Alなどの熱伝導性が高い材料で構成されている。
ケース820は、発光モジュール100を囲う円筒形状の筐体であって、光出射側に開口が形成されており、例えば、PBTなどの絶縁性を有する合成樹脂からなる樹脂筐体で構成されている。ケース820の内部には、発光モジュール100、熱伝導シート840、反射鏡870、および回路ユニット880が収容されている。
カバー830は、ケース820の内部に収容された発光モジュール100などを保護する役割を果たす部材であって、ケース820の光出射側に形成された開口を塞ぐように、接着剤、リベットまたはネジなどによってケース820に取り付けられている。カバー830は、発光モジュール100からの光を効率良く透光できるように、ポリカーボネート樹脂などの透光性を有する合成樹脂で構成されており、カバー830越しにケース820の内部が透けて見える。
図18に示すように、熱伝導シート840は、発光モジュール100と載置部材810との間に配置されている。当該熱伝導シート840は、基板110と載置部材810とを熱的に接続する熱伝導シートであって、例えば、シリコーンゴムシート或いはアクリルシートなどで構成されており、発光モジュール100の熱を載置部材810へ効率良く伝導させる役割を果たす。
熱伝導シート850は、載置部材810と装置設置面(不図示)との間に配置されている。当該熱伝導シート850も、例えば、シリコーンゴムシート或いはアクリルシートなどで構成されており、熱伝導シート840および載置部材810を介して熱伝導シート850に伝導する発光モジュール100の熱を装置設置面に逃がす役割を果たす。
図19に示すように、載置部材810とケース820とは固定用ネジ860によって互いに固定されている。
反射鏡870は、発光モジュール100からの光を外部に効率良く取り出すための光学部材であって、カバー830に向かって径が漸次拡大した筒状形状を有し、ポリカーボネートなどの反射率の高い材料によって構成されている。なお、反射率を向上させるために、反射鏡870の内面に反射膜をコーティングしても良い。
回路ユニット880は、回路基板と当該回路基板に実装された複数個の電子部品とからなり、図面では電子部品が省略されている。当該回路ユニット880は、円形状の開口が形成された円環状の形状をしており、ケース820の内部であって反射鏡870の外周の空間に配置されている。
(照明器具)
本発明に係る照明器具は、上記実施形態に係る照明器具1に限定されない。
例えば、上記実施の形態では、発光モジュールが照明装置の一部として照明器具に組み込まれていたが、発光モジュールは、照明装置の一部としてではなく、それ単体として照明装置を介さずに、照明器具に直接組み込まれていても良い。
(その他)
以上、本発明の構成を、上記実施の形態および変形例に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態およびその変形例に限られない。例えば、上記実施の形態およびその変形例の部分的な構成を、適宜組み合わせてなる構成であっても良い。また、上記実施の形態に記載した材料、数値等は好ましいものを例示しているだけであり、それに限定されることはない。さらに、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、構成に適宜変更を加えることは可能である。本発明は、照明用途全般に広く利用可能である。
1 照明器具
10,500,600,700,800 照明装置
100,200,300,400,710 発光モジュール
110,210,310,410,711 基板
111,211,311,411,711a 上面
112〜115 隆起部分
120 第1の発光素子
130 第2の発光素子
140,240,340,440,540,740 波長変換部材
141,241,341 第1の発光素子の直上の部分
142,242,342 第2の発光素子の直上の部分
280 台座部材
340a〜340h,440a,440b,740a〜740d 分割体

Claims (10)

  1. 基板の上面に第1および第2の発光素子が実装され、それら発光素子が波長変換部材によって封止された発光モジュールであって、
    前記第2の発光素子から出射される光のピーク波長は、前記第1の発光素子から出射される光のピーク波長と異なり、
    前記波長変換部材における前記第2の発光素子の直上部分は、前記波長変換部材における前記第1の発光素子の直上の部分よりも、前記基板の上面と直交する方向の最大厚みが薄いことを特徴とする発光モジュール。
  2. 前記第1の発光素子から出射される光のピーク波長は、前記波長変換部材が波長変換可能な波長領域内に存在し、前記第2の発光素子から出射される光のピーク波長は、前記波長変換部材が波長変換可能な波長領域内に存在しないことを特徴とする請求項1に記載の発光モジュール。
  3. 前記第1の発光素子は青色光を出射し、前記第2の発光素子は赤色光を出射し、前記波長変換部材は前記青色光の一部を異なる色の光に波長変換し、青色光と赤色光と前記異なる色の光との混色によって得られる白色光をモジュール全体として出射することを特徴とする請求項1または2に記載の発光モジュール。
  4. 前記青色光のピーク波長が450以上470nm以下であり、前記赤色光のピーク波長が615nm以上660nm以下であることを特徴とする請求項3に記載の発光モジュール。
  5. 前記第2の発光素子は前記基板の上面に形成された隆起部分の上に実装されており、前記第1の発光素子は前記隆起部分の上に実装されていないことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の発光モジュール
  6. 前記第2の発光素子は前記基板の上面に取り付けられた台座部材の上に実装されており、前記第1の発光素子は前記台座部材の上に実装されていないことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の発光モジュール。
  7. 前記波長変換部材は、間隔を空けて配置された複数の分割体によって構成されており、前記第1および第2の発光素子はそれぞれ別の分割体によって封止されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の発光モジュール。
  8. 前記第2の発光素子を封止する前記分割体は、前記第1の発光素子を封止する前記分割体よりも、前記基板の上面から前記分割体の上面までの前記基板の上面と直交する方向の最大厚みが薄いことを特徴とする請求項7に記載の発光モジュール。
  9. 請求項1から8のいずれか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装置。
  10. 請求項1から8のいずれか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器具。
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