JP2017063072A

JP2017063072A - 発光装置、および照明装置

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Publication number: JP2017063072A
Application number: JP2015186393A
Authority: JP
Inventors: 優佐々木; Masaru Sasaki; 渡邊　美保; Miho Watanabe; 美保渡邊
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2015-09-24
Publication date: 2017-03-30
Anticipated expiration: 2035-09-24
Also published as: JP6694153B2

Abstract

【課題】複数種類の発光素子を密集させた場合に配線パターンを簡略化でき、発光素子の温度上昇を抑制することができる発光装置および照明装置を提供する。
【解決手段】発光装置１は、第1の基体１１ａと第２の基体１１ｂと第３の基体１１ｃと第１の配線部１２ａと第２の配線部１２ｂと第３の配線部１２ｃと第４の配線部１２ｄからなり、また白色系の光を照射する第１の発光素子２１と、赤色系の光を照射し第２の配線部および第３の配線部のいずれか一方と電気的に接続された第２の発光素子２２と、緑色系の光を照射し第２の配線部および第３の配線部のいずれか他方と電気的に接続された第３の発光素子２３と、青色系の光を照射し第４の配線部と電気的に接続された第４の発光素子２４とを具備している。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、発光装置、および照明装置に関する。

照射される光の色が異なる複数種類の発光素子を備えた発光装置がある。この様な発光装置は、点灯させる発光素子を個別に制御することで、全ての色（フルカラー）の光を照射することができる。ここで、フルカラーの光を照射する場合、複数色の発光素子を独立して制御する必要がある。そのため、発光素子を実装する基板上の配線パターンが複雑になってしまう。この問題は多種類のチップを狭い範囲に密集させる場合に特に顕著である。そこで、多層基板を採用することが考えられるが、複数層で構成されているため、発光素子で発生した熱を基板を介してヒートシンク等に伝えにくい。

特開２０１３−７３９８３号公報

本発明が解決しようとする課題は、複数種類の発光素子を密集させた場合であっても基板上の配線パターンを簡略化できるとともに、発光素子の温度上昇を抑制することができる発光装置、および照明装置を提供することである。

実施形態に係る発光装置は、第１の基体と；前記第１の基体の上に設けられた第２の基体と；前記第２の基体の上に設けられた第３の基体と；前記第３の基体の上に設けられた第４の基体と；前記第１の基体と前記第２の基体との間に設けられた第１の配線部と；前記第２の基体と前記第３の基体との間に設けられた第２の配線部と；前記第３の基体と前記第４の基体との間に設けられた第３の配線部と；前記第４の基体の前記第３の基体が設けられる側とは反対側の面に設けられた第４の配線部と；前記第４の基体の前記第３の基体が設けられる側とは反対側の面に設けられ、白色系の光を照射し、前記第１の配線部と電気的に接続された第１の発光素子と；前記第４の基体の前記第３の基体が設けられる側とは反対側の面に設けられ、赤色系の光を照射し、前記第２の配線部および前記第３の配線部のいずれか一方と電気的に接続された第２の発光素子と；前記第４の基体の前記第３の基体が設けられる側とは反対側の面に設けられ、緑色系の光を照射し、前記第２の配線部および前記第３の配線部のいずれか他方と電気的に接続された第３の発光素子と；前記第４の基体の前記第３の基体が設けられる側とは反対側の面に設けられ、青色系の光を照射し、前記第４の配線部と電気的に接続された第４の発光素子と；を具備している。

本発明の実施形態によれば、複数種類の発光素子を密集させた場合であっても基板上の配線パターンを簡略化できるとともに、発光素子の温度上昇を抑制することができる発光装置、および照明装置を提供することができる。

本実施の形態に係る発光装置１を例示するための模式断面図である。本実施の形態に係る照明装置１００を例示するための模式断面図である。

実施形態に係る発明は、第１の基体と；前記第１の基体の上に設けられた第２の基体と；前記第２の基体の上に設けられた第３の基体と；前記第３の基体の上に設けられた第４の基体と；前記第１の基体と前記第２の基体との間に設けられた第１の配線部と；前記第２の基体と前記第３の基体との間に設けられた第２の配線部と；前記第３の基体と前記第４の基体との間に設けられた第３の配線部と；前記第４の基体の前記第３の基体が設けられる側とは反対側の面に設けられた第４の配線部と；前記第４の基体の前記第３の基体が設けられる側とは反対側の面に設けられ、白色系の光を照射し、前記第１の配線部と電気的に接続された第１の発光素子と；前記第４の基体の前記第３の基体が設けられる側とは反対側の面に設けられ、赤色系の光を照射し、前記第２の配線部および前記第３の配線部のいずれか一方と電気的に接続された第２の発光素子と；前記第４の基体の前記第３の基体が設けられる側とは反対側の面に設けられ、緑色系の光を照射し、前記第２の配線部および前記第３の配線部のいずれか他方と電気的に接続された第３の発光素子と；前記第４の基体の前記第３の基体が設けられる側とは反対側の面に設けられ、青色系の光を照射し、前記第４の配線部と電気的に接続された第４の発光素子と；を具備した発光装置である。
この発光装置によれば、複数種類の発光素子を密集させた場合であっても発光素子の温度上昇を抑制することができる。

また、この発光装置は、前記第４の基体を厚み方向に貫通し、一方の端部が前記第３の配線部と電気的に接続された第１の導電ビアと；前記第３の基体、および前記第４の基体を厚み方向に貫通し、一方の端部が前記第２の配線部と電気的に接続された第２の導電ビアと；前記第２の基体、前記第３の基体、および前記第４の基体を厚み方向に貫通し、一方の端部が前記第１の配線部と電気的に接続され、前記厚み方向に直交する方向における断面寸法が前記第１の導電ビアの断面寸法よりも長い第３の導電ビアと；をさらに具備することができる。
この様にすれば、放熱性を向上させることができる。

また、前記第１の配線部の面積は、前記第３の配線部の面積よりも大きくなるようにすることができる。
この様にすれば、放熱性を向上させることができる。

また、前記第４の基体に設けられる前記第１の発光素子の数は、前記第２、第３の発光素子の数よりも多く、前記第４の発光素子の数は、前記第２、第３の発光素子の数よりも少なくすることができる。
この様にすれば、効率よく放熱させることができる。

実施形態に係る発明は、上記の発光装置と；前記発光装置が収納されるケースと；を具備した照明装置である。
この照明装置によれば、複数種類の発光素子を密集させた場合であっても発光素子の温度上昇を抑制することができる。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本実施の形態に係る発光装置１を例示するための模式断面図である。
図１に示すように、発光装置１には、基板１０、発光部２０、枠部３０、および封止部４０が設けられている。

基板１０は、基体１１ａ（第１の基体の一例に相当する）、基体１１ｂ（第２の基体の一例に相当する）、基体１１ｃ（第３の基体の一例に相当する）、基体１１ｄ（第４の基体の一例に相当する）、および配線パターン１２ａ〜１２ｄを有する。基体１１ａ〜１１ｄは、板状を呈している。基体１１ｂは、基体１１ａの一方の面側に設けられている。基体１１ｃは、基体１１ｂの、基体１１ａが設けられる側とは反対側に設けられている。基体１１ｄは、基体１１ｃの、基体１１ｂが設けられる側とは反対側に設けられている。すなわち、基体１１ａ〜１１ｄは、積層されている。基体１１ａ〜１１ｄは、熱伝導率の高い材料を用いて形成するのが好ましい。熱伝導率の高い材料としては、例えば、セラミックス（例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなど）などの無機材料や、金属板の表面を絶縁性材料で被覆したものなどとすることができる。なお、金属板の表面を絶縁性材料で被覆する場合には、絶縁性材料は、有機材料からなるものであってもよいし、無機材料からなるものであってもよい。

配線パターン１２ａは、実装パッド１２ａ１、導電ビア１２ａ２（第３の導電ビアの一例に相当する）、配線部１２ａ３（第１の配線部の一例に相当する）、および入力端子１２ａ４を有する。実装パッド１２ａ１は、基板１０（基体１１ｄ）の一方の面に設けられている。実装パッド１２ａ１は、枠部３０の内側に設けられている。導電ビア１２ａ２は、基体１１ｂ〜１１ｄを厚み方向に貫通している。導電ビア１２ａ２の一方の端部は、実装パッド１２ａ１または入力端子１２ａ４と電気的に接続されている。導電ビア１２ａ２の他方の端部は、配線部１２ａ３と電気的に接続されている。実装パッド１２ａ１および導電ビア１２ａ２は、１つの発光素子２１（第１の発光素子の一例に相当する）に対して１組設けることができる。配線部１２ａ３は、基体１１ａと基体１１ｂの間に設けられている。平面視において、配線部１２ａ３の一方の端部は枠部３０の内側に設けられ、配線部１２ａ３の他方の端部は枠部３０の外側に設けられている。入力端子１２ａ４は、基板１０（基体１１ｄ）の実装パッド１２ａ１が設けられる側の面に設けられている。入力端子１２ａ４は、枠部３０の外側に設けられている。

配線パターン１２ｂは、実装パッド１２ｂ１、導電ビア１２ｂ２（第２の導電ビアの一例に相当する）、配線部１２ｂ３（第２の配線部の一例に相当する）、および入力端子１２ｂ４を有する。実装パッド１２ｂ１は、基板１０（基体１１ｄ）の実装パッド１２ａ１が設けられる側の面に設けられている。実装パッド１２ｂ１は、枠部３０の内側に設けられている。導電ビア１２ｂ２は、基体１１ｃ、１１ｄを厚み方向に貫通している。導電ビア１２ｂ２の一方の端部は、実装パッド１２ｂ１または入力端子１２ｂ４と電気的に接続されている。導電ビア１２ｂ２の他方の端部は、配線部１２ｂ３と電気的に接続されている。実装パッド１２ｂ１および導電ビア１２ｂ２は、１つの発光素子２２（第２の発光素子の一例に相当する）に対して１組設けることができる。配線部１２ｂ３は、基体１１ｂと基体１１ｃの間に設けられている。平面視において、配線部１２ｂ３の一方の端部は枠部３０の内側に設けられ、配線部１２ｂ３の他方の端部は枠部３０の外側に設けられている。入力端子１２ｂ４は、基板１０（基体１１ｄ）の実装パッド１２ｂ１が設けられる側の面に設けられている。入力端子１２ｂ４は、枠部３０の外側に設けられている。

配線パターン１２ｃは、実装パッド１２ｃ１、導電ビア１２ｃ２（第１の導電ビアの一例に相当する）、配線部１２ｃ３（第３の配線部の一例に相当する）、および入力端子１２ｃ４を有する。実装パッド１２ｃ１は、基板１０（基体１１ｄ）の実装パッド１２ａ１が設けられる側の面に設けられている。実装パッド１２ｃ１は、枠部３０の内側に設けられている。導電ビア１２ｃ２は、基体１１ｄを厚み方向に貫通している。導電ビア１２ｃ２の一方の端部は、実装パッド１２ｃ１または入力端子１２ｃ４と電気的に接続されている。導電ビア１２ｃ２の他方の端部は、配線部１２ｃ３と電気的に接続されている。実装パッド１２ｃ１および導電ビア１２ｃ２は、１つの発光素子２３（第３の発光素子の一例に相当する）に対して１組設けることができる。配線部１２ｃ３は、基体１１ｃと基体１１ｄの間に設けられている。平面視において、配線部１２ｃ３の一方の端部は枠部３０の内側に設けられ、配線部１２ｃ３の他方の端部は枠部３０の外側に設けられている。入力端子１２ｃ４は、基板１０（基体１１ｄ）の実装パッド１２ｃ１が設けられる側の面に設けられている。入力端子１２ｃ４は、枠部３０の外側に設けられている。

配線パターン１２ｄは、実装パッド１２ｄ１、配線部１２ｄ３（第４の配線部の一例に相当する）、および入力端子１２ｄ４を有する。実装パッド１２ｄ１は、基板１０（基体１１ｄ）の実装パッド１２ａ１が設けられる側の面に設けられている。実装パッド１２ｄ１は、枠部３０の内側に設けられている。実装パッド１２ｄ１は、１つの発光素子２４（第４の発光素子の一例に相当する）に対して１つ設けることができる。配線部１２ｄ３は、基板１０（基体１１ｄ）の実装パッド１２ａ１が設けられる側の面に設けられている。配線部１２ｄ３の一方の端部は、枠部３０の内側において、複数の実装パッド１２ａ１のそれぞれと電気的に接続されている。配線部１２ｄ３の他方の端部は、枠部３０の外側において、入力端子１２ｄ４と電気的に接続されている。入力端子１２ｄ４は、基板１０（基体１１ｄ）の実装パッド１２ｄ１が設けられる側の面に設けられている。入力端子１２ｄ４は、枠部３０の外側に設けられている。

入力端子１２ａ４〜１２ｄ４には、発光装置１の外部に設けられた制御装置１１２が電気的に接続される（例えば、図２を参照）。そのため、制御装置１１２により、入力端子１２ａ４〜１２ｄ４を介して、配線パターン１２ａと電気的に接続された複数の発光素子２１、配線パターン１２ｂと電気的に接続された複数の発光素子２２、配線パターン１２ｃと電気的に接続された複数の発光素子２３、および配線パターン１２ｄと電気的に接続された複数の発光素子２４ごとに制御を行うことができる。

配線パターン１２ａ〜１２ｄの材料は、導電性材料であれば特に限定はない。配線パターン１２ａ〜１２ｄの材料は、例えば、銀、銅、金、タングステンなどの金属とすることができる。基体１１ａ〜１１ｄの材料をセラミックスとする場合には、基板１０は、例えば、ＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramics）法を用いて形成することができる。例えば、基板１０は、基体１１ａ〜１１ｄと配線パターン１２ａ〜１２ｄを９００℃以下の温度で同時に焼成することで形成することができる。基体１１ａ〜１１ｄの材料を金属板の表面を絶縁性材料で被覆したものとする場合には、基板１０は、例えば、配線パターン１２ａ〜１２ｄが形成された基体１１ａ〜１１ｄを接着剤などを用いて接合することで形成することができる。

発光部２０は、発光素子２１、配線２１ａ、発光素子２２、発光素子２３、配線２３ａ、発光素子２４、および配線２４ａを有する。発光素子２１は、ＣＯＢ（Chip on Board）方式を用いて、実装パッド１２ａ１の上に実装されている。発光素子２１は、白色系（例えば、白色や黄色みがかった白色など）の光を照射するものとすることができる。発光素子２１は、例えば、青色発光素子と、黄色の蛍光を放射する蛍光体を含む波長変換部とを有するものとすることができる。なお、波長変換部は、青色発光素子の基板１０側とは反対側の端面に設けることができる。この様にすれば、青色発光素子から出射した青色の光と、蛍光体から放射された黄色の光とが混ざり合うことで、白色の光が発光素子２１から照射される。この場合、蛍光体の量を調整することで照射される光の色を変えることができる。例えば、黄色の蛍光を放射する蛍光体の量を多くすれば、黄色みがかった白色の光が照射されるようにすることができる。

発光素子２１は、上下電極型の発光素子とすることができる。発光素子２１の基板１０側の電極（下側電極）は、銀ペーストなどの導電性の熱硬化材を介して、実装パッド１２ａ１と電気的に接続されている。配線２１ａの一方の端部は、発光素子２１の基板１０側とは反対側の電極（上側電極）と電気的に接続されている。配線２１ａの他方の端部は、実装パッド１２ａ１と電気的に接続されている。すなわち、発光素子２１の上側電極は、配線２１ａを介して、実装パッド１２ａ１と電気的に接続されている。配線２１ａは、例えば、ワイヤーボンディング法を用いて、発光素子２１の上側電極と実装パッド１２ａ１とに電気的に接続することができる。

発光素子２２は、ＣＯＢ方式を用いて、実装パッド１２ｂ１の上に実装されている。発光素子２２は、赤色系（例えば、赤色やアンバーなど）の光を照射するものとすることができる。発光素子２２は、例えば、赤色の光を照射する発光素子とすることができる。また、赤色の光を照射する場合には、発光素子２２は、例えば、青色発光素子と、赤色の蛍光を放射する蛍光体を含む波長変換部とを有するものとすることもできる。アンバーの光を照射する場合には、発光素子２２は、例えば、青色発光素子と、赤色の蛍光を放射する蛍光体および黄色の蛍光を放射する蛍光体を含む波長変換部とを有するものとすることもできる。なお、波長変換部は、青色発光素子の基板１０側とは反対側の端面に設けることができる。この場合、蛍光体の量を調整することで照射される光の色を変えることができる。例えば、蛍光体の量を多くすれば、青色発光素子から出射した青色の光の大部分を赤色の光、またはアンバーの光に変換することができる。

発光素子２２は、フリップチップ型の発光素子とすることができる。この場合、電極は、発光素子２２の基板１０側の端面に設けられる。発光素子２２の電極は、銀ペーストなどの導電性の熱硬化材や、はんだを介して、実装パッド１２ｂ１と電気的に接続されている。

発光素子２３は、ＣＯＢ方式を用いて、実装パッド１２ｃ１の上に実装されている。発光素子２３は、緑色系（例えば、緑色や黄緑色など）の光を照射するものとすることができる。発光素子２３は、例えば、緑色の光を照射する発光素子とすることができる。また、緑色の光を照射する場合には、発光素子２３は、例えば、青色発光素子と、緑色の蛍光を放射する蛍光体を含む波長変換部とを有するものとすることもできる。黄緑色の光を照射する場合には、発光素子２３は、例えば、青色発光素子と、緑色の蛍光を放射する蛍光体と黄色の蛍光を放射する蛍光体を含む波長変換部とを有するものとすることもできる。なお、波長変換部は、青色発光素子の基板１０側とは反対側の端面に設けることができる。この場合、蛍光体の量を調整することで照射される光の色を変えることができる。例えば、蛍光体の量を多くすれば、青色発光素子から出射した青色の光の大部分を緑色の光、または黄緑色の光に変換することができる。

発光素子２３は、上下電極型の発光素子とすることができる。発光素子２３の基板１０側の電極（下側電極）は、銀ペーストなどの導電性の熱硬化材を介して、実装パッド１２ｃ１と電気的に接続されている。配線２３ａの一方の端部は、発光素子２３の基板１０側とは反対側の電極（上側電極）と電気的に接続されている。配線２３ａの他方の端部は、実装パッド１２ｃ１と電気的に接続されている。すなわち、発光素子２３の上側電極は、配線２３ａを介して、実装パッド１２ｃ１と電気的に接続されている。配線２３ａは、例えば、ワイヤーボンディング法を用いて、発光素子２３の上側電極と実装パッド１２ｃ１とに電気的に接続することができる。

発光素子２４は、ＣＯＢ方式を用いて、実装パッド１２ｄ１の上に実装されている。発光素子２４は、青色系（例えば、青色やシアンやインディゴなど）の光を照射するものとすることができる。発光素子２４は、例えば、青色の光を照射する発光素子とすることができる。また、シアンの光を照射する場合には、発光素子２４は、例えば、青色発光素子と、緑色の蛍光を放射する蛍光体を含む波長変換部とを有するものとすることができる。なお、波長変換部は、青色発光素子の基板１０側とは反対側の端面に設けることができる。この場合、蛍光体の量を調整することで照射される光の色を変えることができる。例えば、蛍光体の量を調整して、青色発光素子から出射した青色の光と、蛍光体から放射された緑色の光とが混ざり合うことでシアンの光が放射されるようにすることができる。発光部は、例えば、赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子、アンバー色発光素子、シアン色発光素子、白色発光素子の６色や、さらに黄緑色発光素子などを追加した７色で構成することができる。

発光素子２４は、上下電極型の発光素子とすることができる。発光素子２４の基板１０側の電極（下側電極）は、銀ペーストなどの導電性の熱硬化材を介して、実装パッド１２ｄ１と電気的に接続されている。配線２４ａの一方の端部は、発光素子２４の基板１０側とは反対側の電極（上側電極）と電気的に接続されている。配線２４ａの他方の端部は、実装パッド１２ｄ１と電気的に接続されている。すなわち、発光素子２４の上側電極は、配線２４ａを介して、実装パッド１２ｄ１と電気的に接続されている。配線２４ａは、例えば、ワイヤーボンディング法を用いて、発光素子２４の上側電極と実装パッド１２ｄ１とに電気的に接続することができる。

ここで、本発明者らの得た知見によれば、発光装置１がフルカラーの光を照射するものの場合には、白色系の光を照射する発光素子２１の数が一番多くなる。赤色系の光を照射する発光素子２２と、緑色系の光を照射する発光素子２３の数が二番目に多くなる。青色系の光を照射する発光素子２４の数は一番少なくなる。そのため、複数の発光素子２１において発生した熱の総量が最も多くなる。複数の発光素子２２または複数の発光素子２３において発生した熱の総量が二番目に多くなる。複数の発光素子２４において発生した熱の総量が最も少なくなる。この場合、基板１０（基体１１ａ）の、発光部２０が設けられる側とは反対側の面は、照明装置１００の灯体ケース１１１に取り付けられる。そのため、発光素子２１〜２４において発生した熱は、主に、基板１０（基体１１ａ）の、発光部２０が設けられる側とは反対側の面から外部に放出される。

本実施の形態によれば、複数の発光素子２１において発生し、総量が最も多くなる熱の一部は、実装パッド１２ａ１、導電ビア１２ａ２、および配線部１２ａ３を介して基体１１ａに伝えられ、基体１１ａを介して外部に放出される。実装パッド１２ａ１、導電ビア１２ａ２、および配線部１２ａ３は金属などから形成されているため、これらの熱伝導率は、基体１１ｂ〜１１ｄの熱伝導率よりも低い。そのため、複数の発光素子２１において発生した熱を効率よく外部に放出することができる。

複数の発光素子２２において発生し、総量が二番目に多くなる熱の一部は、実装パッド１２ｂ１、導電ビア１２ｂ２、および配線部１２ｂ３を介して基体１１ｂに伝えられ、基体１１ｂおよび基体１１ａを介して外部に放出される。実装パッド１２ｂ１、導電ビア１２ｂ２、および配線部１２ｂ３は金属などから形成されているため、これらの熱伝導率は、基体１１ｃ、１１ｄの熱伝導率よりも低い。そのため、複数の発光素子２２において発生した熱を効率よく外部に放出することができる。

複数の発光素子２３において発生し、総量が二番目に多くなる熱の一部は、実装パッド１２ｃ１、導電ビア１２ｃ２、および配線部１２ｃ３を介して基体１１ｃに伝えられ、基体１１ｃ、基体１１ｂ、および基体１１ａを介して外部に放出される。実装パッド１２ｃ１、導電ビア１２ｃ２、および配線部１２ｃ３は金属などから形成されているため、これらの熱伝導率は、基体１１ｄの熱伝導率よりも低い。そのため、複数の発光素子２３において発生した熱を効率よく外部に放出することができる。

複数の発光素子２４において発生し、総量が最も少なくなる熱の一部は、基体１１ａ〜１１ｄを介して外部に放出される。

なお、複数の発光素子２３において発生した熱の総量は、複数の発光素子２２において発生した熱の総量とほぼ同じとなる。そのため、単に放熱性の観点からは、複数の発光素子２２を配線パターン１２ｃに接続し、複数の発光素子２３を配線パターン１２ｂに接続してもよい。

ここで、発光素子２２が赤色の光を照射する発光素子の場合には、温度上昇に伴い発光効率の低下と、色の変化が生じる。発光素子２３が緑色の光を照射する発光素子の場合には、温度上昇に伴い色の変化が生じる。そのため、明るさの変化を低減させるためには、発光効率の低下がより大きい発光素子２２を配線パターン１２ｂに接続することが好ましい。また、人間は、緑色の光の色の変化を、赤色の光の色の変化よりも大きく感じる。そのため、光の色の変化を抑制するためには、光の色の変化をより大きく感じる発光素子２３を配線パターン１２ｂに接続することが好ましい。

なお、発光素子２４が青色の光を照射する発光素子の場合には、温度上昇に伴う色の変化が少ない。また、青色の光を照射する発光素子は、発光効率も高い。そのため、複数の発光素子２４において発生した熱を基体１１ａ〜１１ｄを介して放熱させても不具合が発生するするおそれが少ない。

また、図１に示すように、導電ビア１２ａ２の、基体の厚み方向に直交する方向における断面寸法（太さ）を最も長くすることができる。導電ビア１２ｂ２の断面寸法を二番目に長くすることができる。導電ビア１２ｃ２の断面寸法を三番目に長くすることができる。なお、導電ビア１２ａ２の断面寸法が最も長く、導電ビア１２ｂ２の断面寸法と導電ビア１２ｃ２の断面寸法が同程度であってもよい。すなわち、導電ビア１２ａ２の断面寸法が最も長ければよい。また、配線部１２ａ３の線幅などを長くするなどして、配線部１２ａ３の面積を最も大きくすることができる。配線部１２ｂ３の面積を二番目に大きくすることができる。配線部１２ｃ３の面積を三番目に大きくすることができる。なお、配線部１２ａ３の面積を最も大きく、配線部１２ｂ３の面積と配線部１２ｃ３の面積が同程度であってもよい。すなわち、配線部１２ａ３の面積が最も大きければよい。この様にすれば、複数の発光素子２１において発生し、総量が最も多くなる熱の一部を効率よく外部に放出することができる。

以上に説明したように、本実施の形態によれば、複数種類の発光素子２１〜２４を密集させた場合であっても基板１０上の配線パターン１２ａを簡略化できるとともに、発光素子２１〜２４の温度上昇を抑制することができる。

また、上下電極型の発光素子においては、光を発生させる発光層は、発光素子の内部において基板１０側とは反対側（上側）に設けることができる。フリップチップ型の発光素子においては、光を発生させる発光層は、発光素子の内部において基板１０側（下側）に設けることができる。この場合、発光層は、発熱源となる。そのため、放熱の観点からは、フリップチップ型の発光素子とすることが好ましい。

ところが、発光層が、発光素子の内部において基板１０側に設けられていると、発光素子の側面から光が照射されやすくなる。発光素子の側面から光が照射されると、隣接する発光素子に設けられた波長変換部に光が入射して、隣接する発光素子から照射される光の色が変化するおそれがある。そして、複数の発光素子を密集させる程、例えば、封止部４０の面積に対する発光素子の総実装数が、０．２５個／ｍｍ^２以上、特には０．３５個／ｍｍ^２以上であるような場合、隣接する発光素子間の距離が狭くなるため、隣接する発光素子の光が蛍光体層に入光しやすくなり、光の色の変化が大きくなるおそれがある。
この場合、上下電極型の発光素子は、発光素子の内部において上側に発光層が設けられているので発光素子の側面から光が照射され難くなる。そのため、光の色の変化を抑制する観点からは、上下電極型の発光素子とすることが好ましい。

ここで、赤色系の光は波長が長いので、隣接する発光素子に設けられた波長変換部に赤色の光が入射したとしても光の色が変化するおそれは少ない。そこで、温度上昇によって明るさの変化が生じやすい赤色系の光を照射する発光素子２２は、フリップチップ型の発光素子としている。その他の色の光を照射する発光素子２１、２３、２４は、上下電極型の発光素子としている。この様にすれば、発光装置１における放熱性の向上と、光の色の変化の抑制を図ることができる。

枠部３０は、枠状を呈している。枠部３０は、基板１０（基体１１ｄ）の発光部２０が設けられる側の面に設けられている。枠部３０は、発光部２０を囲むように設けられている。枠部３０は、例えば、ＰＢＴ（polybutylene terephthalate）やＰＣ（polycarbonate）などの樹脂や、セラミックスなどから形成することができる。

また、枠部３０の材料を樹脂とする場合には、酸化チタンなどからなる粒子を混合して、発光素子２１〜２４から照射された光に対する反射率を向上させることができる。なお、酸化チタンの粒子に限定されるわけではなく、発光素子２１〜２４から照射された光に対する反射率が高い材料からなる粒子を混合させるようにすればよい。また、枠部３０は、例えば、白色の樹脂から形成することもできる。すなわち、枠部３０は、封止部４０が形成される領域を規定する機能とリフレクタの機能を併せ持つものとすることができる。なお、枠部３０の形状は、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。

封止部４０は、枠部３０の内側に設けられている。封止部４０は、発光部２０を覆うように設けられている。封止部４０は、透光性を有する材料から形成されている。封止部４０は、例えば、シリコーン樹脂などから形成することができる。封止部４０は、例えば、枠部３０の内側に樹脂を充填することで形成することができる。樹脂の充填は、例えば、ディスペンサなどの液体定量吐出装置を用いて行うことができる。

次に、本実施の形態に係る照明装置１００について例示をする。
図２は、本実施の形態に係る照明装置１００を例示するための模式断面図である。
図２に例示をした照明装置１００は、建造物や競技場などに設置される投光器である。なお、本実施の形態に係る照明装置１００は、投光器に限定されるわけではない。照明装置１００は、フルカラーの光を照射することができるものであればよい。
図２に示すように、照明装置１００には、照射部１１０および光源部１２０が設けられている。

照射部１１０は、筐体１１１およびリフレクタ１１２を有する。筐体１１１は、箱状を呈している。筐体１１１は、例えば、アルミニウム合金などから形成することができる。筐体１１１の光源部１２０側とは反対側の端部は開口している。この開口は、図示しない透光カバーにより塞がれている。筐体１１１の光源部１２０側の端部には、孔部１１１ａが設けられている。

リフレクタ１１２は、筐体１１１の内部に設けられている。リフレクタ１１２の光源部１２０側とは反対側の端部には、外方に向けて突出するフランジ１１２ａが設けられている。フランジ１１２ａは、筐体１１１の内壁に設けられた図示しない取り付け板に固定されている。

リフレクタ１１２は、両端部が開口した筒状体とすることができる。リフレクタ１１２は、光源部１２０側に向かうに従い断面寸法が漸減する形態を有している。リフレクタ１１２の内面は、鏡面となっている。リフレクタ１１２の光源部１２０側の端部は、孔部１１１ａの内部に設けられている。リフレクタ１１２の光源部１２０側の端部は、発光装置１と対峙する位置に設けられている。なお、リフレクタ１１２への発光装置１の出光部に、例えば半球状のレンズを配置しても良い。これにより、発光装置１の出射光の入光効率を向上させることができる。また、レンズの出光面を拡散処理したり、拡散シートを張り付けたりすることで、基板上に離間して複数配置された各色の発光素子の発光光を拡散できるため、色ムラの発生を抑制することができる。

光源部１２０は、発光装置１、筐体１２１、取付部１２２、放熱部１２３、パッキン１２４、放熱フィン１２５、およびヒートパイプ１２６を有する。筐体１２１は、箱状を呈している。筐体１２１は、例えば、アルミニウム合金などから形成することができる。筐体１２１の照射部１１０側の端部には、孔部が設けられている。この孔部の内部には、取付部１２２に取り付けられた発光装置１が設けられている。すなわち、発光装置１は、筐体１２１に収納されている。

取付部１２２は、板状を呈している。取付部１２２は、例えば、アルミニウム合金などから形成することができる。取付部１２２は、ネジなどの締結部材を用いて、放熱部１２３に取り付けられている。取付部１２２の照射部１１０側の端面には凹部が設けられている。この凹部の内部には、発光装置１が取り付けられている。

放熱部１２３は、板状を呈している。放熱部１２３は、例えば、アルミニウム合金などから形成することができる。放熱部１２３は、図示しないネジなどの締結部材を用いて、筐体１２１の内部に取り付けられている。パッキン１２４は、環状を呈している。パッキン１２４は、放熱部１２３と筐体１２１の内壁面との間に設けられている。

放熱フィン１２５は、薄板状を呈している。放熱フィン１２５は、複数設けられている。放熱フィン１２５は、例えば、アルミニウム合金などから形成することができる。放熱フィン１２５は、放熱部１２３の、取付部１２２が設けられる側とは反対側の面に設けられている。

ヒートパイプ１２６は、放熱部１２３と放熱フィン１２５の間に設けられている。ヒートパイプ１２６は、複数設けることができる。その他、発光装置１を制御する図示しない制御装置を設けることができる。例えば、制御装置は、発光素子２１〜２４毎に供給される電力を制御して、発光素子２１〜２４毎に発光出力を制御する。また、制御装置は、発光素子２１〜２４毎に点灯と消灯を制御する。

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

１発光装置、１０基板、１１ａ〜１１ｄ基体、１２ａ〜１２ｄ配線パターン、１２ａ１実装パッド、１２ａ２導電ビア、１２ａ３配線部、１２ａ４入力端子、１２ｂ１実装パッド、１２ｂ２導電ビア、１２ｂ３配線部、１２ｂ４入力端子、１２ｃ１実装パッド、１２ｃ２導電ビア、１２ｃ３配線部、１２ｃ４入力端子、１２ｄ１実装パッド、１２ｄ３配線部、１２ｄ４入力端子、２０発光部、２１発光素子、２１ａ配線、２２発光素子、２３発光素子、２３ａ配線、２４発光素子、２４ａ配線、３０枠部、４０封止部、１００照明装置、１１０照射部、１２０光源部、１２１筐体

Claims

第１の基体と；
前記第１の基体の上に設けられた第２の基体と；
前記第２の基体の上に設けられた第３の基体と；
前記第３の基体の上に設けられた第４の基体と；
前記第１の基体と前記第２の基体との間に設けられた第１の配線部と；
前記第２の基体と前記第３の基体との間に設けられた第２の配線部と；
前記第３の基体と前記第４の基体との間に設けられた第３の配線部と；
前記第４の基体の前記第３の基体が設けられる側とは反対側の面に設けられた第４の配線部と；
前記第４の基体の前記第３の基体が設けられる側とは反対側の面に設けられ、白色系の光を照射し、前記第１の配線部と電気的に接続された第１の発光素子と；
前記第４の基体の前記第３の基体が設けられる側とは反対側の面に設けられ、赤色系の光を照射し、前記第２の配線部および前記第３の配線部のいずれか一方と電気的に接続された第２の発光素子と；
前記第４の基体の前記第３の基体が設けられる側とは反対側の面に設けられ、緑色系の光を照射し、前記第２の配線部および前記第３の配線部のいずれか他方と電気的に接続された第３の発光素子と；
前記第４の基体の前記第３の基体が設けられる側とは反対側の面に設けられ、青色系の光を照射し、前記第４の配線部と電気的に接続された第４の発光素子と；
を具備した発光装置。
前記第４の基体を厚み方向に貫通し、一方の端部が前記第３の配線部と電気的に接続された第１の導電ビアと；
前記第３の基体、および前記第４の基体を厚み方向に貫通し、一方の端部が前記第２の配線部と電気的に接続された第２の導電ビアと；
前記第２の基体、前記第３の基体、および前記第４の基体を厚み方向に貫通し、一方の端部が前記第１の配線部と電気的に接続され、前記厚み方向に直交する方向における断面寸法が前記第１の導電ビアの断面寸法よりも長い第３の導電ビアと；
をさらに具備した請求項１記載の発光装置。
前記第１の配線部の面積は、前記第３の配線部の面積よりも大きい請求項１または２に記載の発光装置。
前記第４の基体に設けられる前記第１の発光素子の数は、前記第２、第３の発光素子の数よりも多く、前記第４の発光素子の数は、前記第２、第３の発光素子の数よりも少ない請求項１〜３のいずれか１つに記載の発光装置。
請求項１〜４のいずれか１つに記載の発光装置と；
前記発光装置が収納される筐体と；
を具備した照明装置。