JP2017143109A - 発光装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】独立に駆動可能な複数の発光部からの出射光による色むらが発生しにくい発光装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】発光装置は、中央領域および中央領域を取り囲む外周領域を上面側に有する基板と、基板の中央領域上に実装された複数の第１の発光素子と、複数の第１の発光素子に電気的に接続された第１の組の電極端子と、複数の第１の発光素子からの光により励起される蛍光体を含有し、複数の第１の発光素子を一体的に封止する第１の封止樹脂と、基板の外周領域上に実装された複数の第２の発光素子と、複数の第２の発光素子に電気的に接続された第２の組の電極端子と、複数の第２の発光素子からの光により励起される蛍光体を含有し、複数の第２の発光素子を一体的に封止する第２の封止樹脂とを有し、第１の封止樹脂の少なくとも一部と第２の封止樹脂の少なくとも一部とが上下に重なり合っている。【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置およびその製造方法に関する。

セラミック基板または金属基板などの汎用基板の上にＬＥＤ（発光ダイオード）素子などの発光素子が実装されたＣＯＢ（Chip On Board）の発光装置が知られている。こうした発光装置では、蛍光体を含有する樹脂により例えば青色光を発光するＬＥＤ素子を封止し、ＬＥＤ素子からの光により蛍光体を励起させて得られる光を混合させることにより、用途に応じて白色光などを得ている。

特許文献１には、２色以上に配色された光を照射し、２色間の境界にも発光素子が間隔を空けずに配列されて有効に発光するＣＯＢ構造の面状発光装置が記載されている。この発光装置は、基板と、基板上の実装領域に配列された発光素子と、基板上の実装領域の周囲に形成された枠体と、枠体の内側に充填されて発光素子を封止して当該発光素子が発光した光を透過させる封止部材とを備え、平面視において枠体に囲まれた照射領域が中央部の第１照射領域、それを囲う第２照射領域に区画されて異なる発光色で照射する。この発光装置は、第１照射領域に、蛍光体を含有する第２照射領域の第２封止部材を分離するために、第２照射領域と区切る透光壁をさらに備える。透光壁は埋設した発光素子が発光した光を透過するため、第２照射領域との境界近傍においても均一に光を照射する。

特開２０１３−０５１３７５号公報

特許文献１の発光装置では、第１照射領域と第２照射領域とを区切る透光壁の下にも、一部の発光素子が配置されている。このため、発光素子を封止する封止部材だけでなく、透光壁にも蛍光体を混入させないと、透光壁の下に配置された発光素子だけが蛍光体に覆われず、直接光を出射することになるため、透光壁の部分に色むらが生じ得る。また、特許文献１の発光装置では、照射領域が２重になっているが、すべての発光素子が同時に点灯するため、調色ができない。

調色可能な発光装置を実現するためには、独立に駆動可能であり発光色が互いに異なる複数の発光部を１つの発光装置の中に設けることが考えられる。そうすれば、各発光部の駆動電流を調整して、各発光部からの出射光を混合させることにより、それらの中間色を出すことができる。しかしながら、こうした発光装置では、各発光部からの出射光の混色性が必ずしも十分でなかったり、発光部間の境界線が目立つために色むらが生じたりすることがある。

そこで、本発明は、独立に駆動可能な複数の発光部からの出射光による色むらが発生しにくい発光装置およびその製造方法を提供することを目的とする。

中央領域および中央領域を取り囲む外周領域を上面側に有する基板と、基板の中央領域上に実装された複数の第１の発光素子と、複数の第１の発光素子に電気的に接続された第１の組の電極端子と、複数の第１の発光素子からの光により励起される蛍光体を含有し、複数の第１の発光素子を一体的に封止する第１の封止樹脂と、基板の外周領域上に実装された複数の第２の発光素子と、複数の第２の発光素子に電気的に接続された第２の組の電極端子と、複数の第２の発光素子からの光により励起される蛍光体を含有し、複数の第２の発光素子を一体的に封止する第２の封止樹脂とを有し、第１の封止樹脂の少なくとも一部と第２の封止樹脂の少なくとも一部とが上下に重なり合っていることを特徴とする発光装置が提供される。

上記の発光装置では、第１の封止樹脂は、中央領域上に充填され、第２の封止樹脂は、外周領域上に充填されるとともに第１の封止樹脂の上部を覆っていることが好ましい。
この場合、上記の発光装置では、中央領域の縁部に沿って配置され、中央領域を取り囲む第１の封止枠と、中央領域および外周領域を取り囲むように外周領域の縁部に沿って配置され、第１の封止枠よりも上端の位置が高い第２の封止枠とをさらに有し、第１の封止樹脂は、第１の封止枠の上端の高さまで充填され、第２の封止樹脂は、第２の封止枠の上端の高さまで充填されていることが好ましい。
あるいは、上記の発光装置では、中央領域および外周領域を取り囲むように外周領域の縁部に沿って配置された封止枠をさらに有し、基板は、中央領域と外周領域とを隔て、封止枠よりも上端の位置が低い壁部を有し、第１の封止樹脂は、壁部の上端の高さまで充填され、第２の封止樹脂は、封止枠の上端の高さまで充填されていることが好ましい。

上記の発光装置では、第２の封止樹脂は、外周領域上に充填され、第１の封止樹脂は、中央領域上に充填されるとともに第２の封止樹脂の上部を覆っていることが好ましい。
この場合、上記の発光装置では、中央領域の縁部に沿って配置され、中央領域を取り囲む第１の封止枠と、中央領域および外周領域を取り囲むように外周領域の縁部に沿って配置され、第１の封止枠よりも上端の位置が高い第２の封止枠とをさらに有し、第２の封止樹脂は、第１の封止枠の上端の高さまで充填され、第１の封止樹脂は、第２の封止枠の上端の高さまで充填されていることが好ましい。
あるいは、上記の発光装置では、中央領域および外周領域を取り囲むように外周領域の縁部に沿って配置された封止枠をさらに有し、基板は、中央領域と外周領域とを隔て、封止枠よりも上端の位置が低い壁部を有し、第２の封止樹脂は、壁部の上端の高さまで充填され、第１の封止樹脂は、封止枠の上端の高さまで充填されていることが好ましい。

上記の発光装置では、複数の第１の発光素子が発光することにより、第１の封止樹脂を通して第１の白色光が出射され、複数の第２の発光素子が発光することにより、第２の封止樹脂を通して第１の白色光とは色温度が異なる第２の白色光が出射されることが好ましい。

また、中央領域および中央領域を取り囲む外周領域を上面側に有する基板の中央領域上に複数の第１の発光素子を実装する工程と、基板の外周領域上に複数の第２の発光素子を実装する工程と、第１の組の電極端子に複数の第１の発光素子を電気的に接続する工程と、第２の組の電極端子に複数の第２の発光素子を電気的に接続する工程と、複数の第１の発光素子および複数の第２の発光素子のうちの一方の発光素子からの光により励起される蛍光体を含有する一の封止樹脂で、一方の発光素子を一体的に封止する工程と、複数の第１の発光素子および複数の第２の発光素子のうちの他方の発光素子からの光により励起される蛍光体を含有する他の封止樹脂で、一の封止樹脂の少なくとも一部と他の封止樹脂の少なくとも一部とが上下に重なり合うように、他方の発光素子を一体的に封止する工程とを有することを特徴とする発光装置の製造方法が提供される。

上記の発光装置およびその製造方法によれば、独立に駆動可能な複数の発光部からの出射光による色むらが発生しにくくなる。

発光装置１の斜視図および断面図である。 実装基板１０および回路基板２０の斜視図および端面図である。 ＬＥＤ素子３１，３２の配置例を示す平面図および断面図である。 発光装置１の製造工程の例を説明するための斜視図および端面図である。 発光装置１の製造工程の例を説明するための斜視図および端面図である。 発光装置１の製造工程の例を説明するための斜視図および端面図である。 発光装置１の製造工程の例を説明するための斜視図および端面図である。 発光装置１の製造工程の例を示すフローチャートである。 発光装置２の斜視図および断面図である。 発光装置２の製造工程の例を説明するための斜視図および端面図である。 発光装置３の斜視図および断面図である。 発光装置３の製造工程の例を説明するための斜視図および端面図である。 発光装置４の斜視図および断面図である。 発光装置４の製造工程の例を説明するための斜視図および端面図である。 発光装置１の効果を説明するための写真および模式図である。

以下、図面を参照しつつ、発光装置およびその製造方法について説明する。ただし、本発明は図面または以下に記載される実施形態には限定されないことを理解されたい。

図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、発光装置１の斜視図および断面図である。図１（Ａ）は完成品としての発光装置１の斜視図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＩＢ−ＩＢ線に沿った発光装置１の断面図である。発光装置１は、発光素子としてＬＥＤ素子を含み、例えば投光器、高天井照明、スタディアム照明、イルミネーションなどのＬＥＤ光源装置として利用される。発光装置１は、主要な構成要素として、実装基板１０、回路基板２０、ＬＥＤ素子３１，３２、中央封止枠４１、外周封止枠４２および封止樹脂５１，５２を有する。

発光装置１では、封止樹脂５１，５２により覆われた部分が発光部に相当し、この発光部は、中央封止枠４１により囲まれた円形の中央の発光部と、その外側で外周封止枠４２により囲まれたドーナツ型の外周側の発光部とに分かれている。中央の発光部に対応して電極端子２２０，２３０が、外周側の発光部に対応して電極端子２７０，２８０がそれぞれ設けられており、２つの発光部は互いに独立して点灯可能である。また、これら２つの発光部は、例えば、中央の発光部が５０００Ｋの白色光を出射し、外周側の発光部が３０００Ｋの白色光を出射するなど、互いに異なる色温度の白色光を出射するように設計されている。発光装置１では、電極端子２２０，２３０と電極端子２７０，２８０に流す電流を調整することにより、５０００Ｋ、３０００Ｋおよびそれらの中間色の光が得られる。すなわち、発光装置１は、２つのＬＥＤ発光モジュールを１台に集約して２組の電極端子を設けることで、白色光の調色機能を実現させたＣＯＢの発光装置である。

図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、実装基板１０および回路基板２０の斜視図および端面図である。図２（Ａ）は実装基板１０と回路基板２０の分解斜視図であり、図２（Ｂ）は実装基板１０と回路基板２０が互いに貼り合わされた状態の斜視図であり、図２（Ｃ）は図２（Ｂ）のＩＩＣ−ＩＩＣ線に沿った実装基板１０および回路基板２０の端面図である。発光装置１の基板は、実装基板１０と回路基板２０とで構成されている。

実装基板１０は、一例として正方形の形状を有し、その上面にＬＥＤ素子３１，３２が実装される金属製の基板である。実装基板１０は、ＬＥＤ素子３１，３２および後述する蛍光体の粒子により発生した熱を放熱させる放熱基板としても機能するため、例えば、耐熱性および放熱性に優れたアルミニウムで構成される。ただし、実装基板１０の材質は、耐熱性と放熱性に優れたものであれば、例えば銅など、別の金属でもよい。

回路基板２０は、例えばガラスエポキシ基板などの絶縁性の基板であり、一例として、実装基板１０と同じ大きさの正方形の形状を有する。回路基板２０は、その中央部分に形成された円形の中央開口部２１と、中央開口部２１を取り囲む４つの外周開口部２６Ａ〜２６Ｄとを有する。外周開口部２６Ａ〜２６Ｄは、互いに同じ形状および大きさを有し、４つで中央開口部２１を取り囲むほぼ円環状の形状になるように配置されている。回路基板２０は、その下面が例えば接着シートにより実装基板１０の上面に貼り付けられて固定される。

中央開口部２１内で露出している実装基板１０の上面のことを、以下では「中央領域１１」という。また、外周開口部２６Ａ〜２６Ｄ内で露出している実装基板１０の上面のことを、以下ではそれぞれ「外周領域１６Ａ〜１６Ｄ」という。外周領域１６Ａ〜１６Ｄは、中央領域１１と同じ高さであり、中央領域１１を取り囲むように配置されている。

ＬＥＤ素子３１は、第１の発光素子の一例であり、中央開口部２１内で露出した実装基板１０の中央領域１１上に実装されている。ＬＥＤ素子３２は、第２の発光素子の一例であり、外周開口部２６Ａ〜２６Ｄ内で露出した実装基板１０の外周領域１６Ａ〜１６Ｄ上に実装されている。なお、発光装置１では、外周開口部２６Ａ〜２６Ｄのそれぞれに、複数のＬＥＤ素子３２が実装されている。ＬＥＤ素子３１，３２は、それぞれ、例えば発光波長帯域が４５０〜４６０ｎｍ程度の青色光を発光する青色ＬＥＤである。各ＬＥＤ素子３１，３２の下面は、例えば透明な絶縁性の接着剤などにより、実装基板１０の上面に直接固定されている。

回路基板２０の上面には、配線パターン２２，２３、電極端子２２０，２３０、配線パターン２７，２８、および電極端子２７０，２８０が形成されている。電極端子２２０と電極端子２７０は、回路基板２０の１つの角部付近に配置されている。一方、電極端子２３０と電極端子２８０は、電極端子２２０と電極端子２７０が配置された角部とは対角に位置する角部付近に配置されている。

配線パターン２２は、中央開口部２１を取り囲むように半周にわたって中央開口部２１の縁部（壁部２９の上）を通り、外周開口部２６Ａと外周開口部２６Ｄとの間の壁部である接続領域２２１の上を通って、電極端子２２０に接続されている。配線パターン２３は、配線パターン２２とは点対称の形状を有し、中央開口部２１の中心を挟んで配線パターン２２とは反対側で半周にわたって中央開口部２１の縁部を通り、外周開口部２６Ｂと外周開口部２６Ｃとの間の壁部である接続領域２３１の上を通って、電極端子２３０に接続されている。

配線パターン２７は、外周開口部２６Ａ，２６Ｂの外周側の縁部、および外周開口部２６Ａと外周開口部２６Ｂとの間の壁部である接続領域２７１に沿って延び、電極端子２７０に接続されている。配線パターン２８は、配線パターン２７とは点対称の形状を有し、外周開口部２６Ｃ，２６Ｄの外周側の縁部、および外周開口部２６Ｃと外周開口部２６Ｄとの間の壁部である接続領域２８１に沿って延び、電極端子２８０に接続されている。

電極端子２２０，２３０は、第１の組の電極端子の一例であり、それぞれ配線パターン２２，２３を介してＬＥＤ素子３１に電気的に接続されている。電極端子２２０，２３０は、一方がアノード電極、他方がカソード電極となり、これらが外部電源に接続されて電圧が印加されると、ＬＥＤ素子３１は発光する。電極端子２７０，２８０は、第２の組の電極端子の一例であり、それぞれ配線パターン２７，２８を介してＬＥＤ素子３２に電気的に接続されている。電極端子２７０，２８０は、一方がアノード電極、他方がカソード電極となり、これらが外部電源に接続されて電圧が印加されると、ＬＥＤ素子３２は発光する。

図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、ＬＥＤ素子３１，３２の配置例を示す平面図および断面図である。図３（Ａ）は、中央封止枠４１、外周封止枠４２および封止樹脂５１，５２が取り除かれた発光装置１の平面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に符号ＩＩＩＢで示した部分の拡大断面図である。

発光装置１に含まれるＬＥＤ素子３１，３２の個数は何個でもよく、用途に応じて適宜定められる。図１（Ｂ）および後述する図４（Ａ）以降では、簡単のためＬＥＤ素子３１，３２を少数しか図示していないが、実際には、図３（Ａ）に示すように、発光装置１の素子数はより多数であってもよい。

ＬＥＤ素子３１，３２は上面に一対の素子電極を有し、図３（Ａ）に示すように、隣接するＬＥＤ素子３１，３２の素子電極は、ボンディングワイヤ（以下、単にワイヤという）３３，３４により互いに電気的に接続される。より詳細には、中央開口部２１内に配置されたＬＥＤ素子３１は、ワイヤ３３によって１５個ずつ直列に接続されており、この１５個のＬＥＤ素子３１が１つのグループを構成している。各グループの両端のＬＥＤ素子３１から出たワイヤ３３は、配線パターン２２または配線パターン２３に接続されており、発光装置１では、１１個のグループのＬＥＤ素子３１が、配線パターン２２と配線パターン２３の間に並列に接続されている。ＬＥＤ素子３１の順方向電圧をＶｆｗ１とおくと、電極端子２２０と電極端子２３０の間に１５×Ｖｆｗ１以上の電圧を印加することにより、すべてのＬＥＤ素子３１が点灯する。

外周開口部２６Ａ〜２６Ｄ内に配置されたＬＥＤ素子３２は、ワイヤ３４によって２４個ずつ直列に接続されており、この２４個のＬＥＤ素子３２が１つのグループを構成している。各グループの両端のＬＥＤ素子３２から出たワイヤ３４は、接続領域２７１または接続領域２８１の上で配線パターン２７または配線パターン２８に接続されており、発光装置１では、１６個のグループのＬＥＤ素子３２が、配線パターン２７と配線パターン２８の間に並列に接続されている。ＬＥＤ素子３２の順方向電圧をＶｆｗ２とおくと、電極端子２７０と電極端子２８０の間に２４×Ｖｆｗ１以上の電圧を印加することにより、すべてのＬＥＤ素子３２が点灯する。

外周開口部２６Ａ内に配置されたＬＥＤ素子３２と外周開口部２６Ｄ内に配置されたＬＥＤ素子３２とは、接続領域２２１を跨いで互いに接続されている。図３（Ｂ）に示すように、この部分では、ワイヤ３４は、底辺を除いた略台形形状をして、接続領域２２１およびその上の配線パターン２２を跨いでいる。さらに、接続領域２２１では、配線パターン２２とワイヤ３４の間でショートが発生しないように、配線パターン２２の上にレジスト樹脂６０が塗布されている。封止樹脂５２は、ＬＥＤ素子３２、ワイヤ３４およびレジスト樹脂６０を覆うように充填されている。

なお、外周開口部２６Ｂ内に配置されたＬＥＤ素子３２と外周開口部２６Ｃ内に配置されたＬＥＤ素子３２とは、接続領域２３１を跨いで互いに接続されている。この部分の断面は図３（Ｂ）に示したものと同様である。

中央封止枠４１は、第１の封止枠の一例であり、中央開口部２１の大きさに合わせて形成された円形の枠体である。中央封止枠４１は、中央領域１１を取り囲むように、中央開口部２１の縁部（壁部２９の上）に沿って配置され、回路基板２０の上面で、配線パターン２２，２３と重なる位置に固定される。また、中央封止枠４１は、ＬＥＤ素子３１から出射された光とＬＥＤ素子３２から出射された光との混色性が高まるように、例えば透明なシリコーン樹脂で構成され、透光性を有する。なお、中央封止枠４１には、散乱材が混入されていてもよい。

外周封止枠４２は、第２の封止枠の一例であり、封止樹脂５２の流出しを防止するためのダム材である。外周封止枠４２は、外周開口部２６Ａ〜２６Ｄの外側の円周の大きさに合わせて形成された円形の枠体であり、中央領域１１および外周領域１６Ａ〜１６Ｄを取り囲むように、外周領域１６Ａ〜１６Ｄの縁部に沿って配置される。外周封止枠４２は、回路基板２０の上面で、配線パターン２７，２８と重なる位置に固定される。また、外周封止枠４２は、例えば白色粒子が混入された不透明なシリコーン樹脂で構成され、反射性を有する。これにより、外周封止枠４２は、ＬＥＤ素子３１，３２から側方に出射された光を、ＬＥＤ素子３１，３２から見て実装基板１０とは反対側である発光装置１の上方に向けて反射させる。

中央封止枠４１と外周封止枠４２は、ともに回路基板２０の上面において、同心円状に配置されている。中央封止枠４１と外周封止枠４２の下端の高さは同じであるが、中央封止枠４１の方が外周封止枠４２よりも背が低い。言い換えると、外周封止枠４２は、中央封止枠４１よりも上端の位置（高さ）が高い。

封止樹脂５１は、第１の封止樹脂の一例であり、中央封止枠４１により囲まれる中央領域１１上の空間に充填されて、複数のＬＥＤ素子３１を一体的に封止（保護）する。例えば、封止樹脂５１は、エポキシ樹脂またはシリコーン樹脂などの無色かつ透明な樹脂である。封止樹脂５１は、図１（Ａ）に示した例では円板状に硬化され、例えば中央封止枠４１により固定される。

封止樹脂５２は、第２の封止樹脂の一例であり、中央封止枠４１および外周封止枠４２により囲まれる外周領域１６Ａ〜１６Ｄ上および接続領域２２１，２３１，２７１，２８１上の空間に充填されて、複数のＬＥＤ素子３２を一体的に封止（保護）する。例えば、封止樹脂５２は、エポキシ樹脂またはシリコーン樹脂などの無色かつ透明な樹脂である。封止樹脂５２の材質は、封止樹脂５１と同じでもよいし、封止樹脂５１とは異なっていてもよい。封止樹脂５２は、例えば外周封止枠４２により固定される。

発光装置１では、封止樹脂５１は、中央封止枠４１の上端の高さまで充填され、封止樹脂５２は、外周封止枠４２の上端の高さまで充填されている。発光装置１では、中央封止枠４１よりも外周封止枠４２の方が上端の位置が高いため、図１（Ｂ）に示すように、封止樹脂５２は、外周封止枠４２により囲まれる内側の領域全体を覆っている。すなわち、封止樹脂５２は、外周領域１６Ａ〜１６Ｄ上に充填されるとともに、封止樹脂５１の上部を覆っている。言い換えると、発光装置１では、封止樹脂５２の中央の一部が、封止樹脂５１と上下に重なり合っている。

封止樹脂５１は、ＬＥＤ素子３１からの光により励起される蛍光体を含有し、封止樹脂５２は、ＬＥＤ素子３２からの光により励起される蛍光体を含有する。例えば、封止樹脂５１，５２は、それぞれ、ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）などの黄色蛍光体を含有してもよいし、あるいは複数種類の蛍光体を含有してもよい。複数種類の蛍光体は、例えば、（ＢａＳｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋などの緑色蛍光体と、ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋などの赤色蛍光体との組合せでもよいし、あるいは緑色蛍光体と赤色蛍光体にさらに黄色蛍光体を組み合わせてもよい。この場合、封止樹脂５１，５２のそれぞれを通して、青色ＬＥＤであるＬＥＤ素子３１またはＬＥＤ素子３２からの青色光と、その光が蛍光体を励起させて得られる光（黄色光、緑色光、赤色光など）とを混合させることで得られる白色光が出射される。

発光装置１では、封止樹脂５１と封止樹脂５２とで、蛍光体の種類、配合比またはそれらの両方を変えることが好ましい。例えば、封止樹脂５１の蛍光体は、ＬＥＤ素子３１からの光とその光が蛍光体を励起させて得られる光とを混合させることで色温度５０００Ｋの白色光が得られるように選択される。また、封止樹脂５２の蛍光体は、ＬＥＤ素子３２からの光とその光が蛍光体を励起させて得られる光とを混合させることで色温度３０００Ｋの白色光が得られるように選択される。この場合、発光装置１では、ＬＥＤ素子３１が発光することにより、第１の白色光として５０００Ｋの白色光が出射され、ＬＥＤ素子３２が発光することにより、第１の白色光とは色温度が異なる第２の白色光として３０００Ｋの白色光が出射される。

図４（Ａ）〜図７（Ｂ）は、発光装置１の製造工程の例を説明するための斜視図および端面図である。図４（Ｂ）、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）および図７（Ｂ）は、それぞれ、図４（Ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線、図５（Ａ）のＶＢ−ＶＢ線、図６（Ａ）のＶＩＢ−ＶＩＢ線および図７（Ａ）のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿った端面を示す。また、図８は、発光装置１の製造工程の例を示すフローチャートである。図２（Ａ）〜図３（Ｂ）および図４（Ａ）〜図８を参照して、発光装置１の製造工程を説明する。

発光装置１の製造時には、まず、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すように、中央開口部２１および外周開口部２６Ａ〜２６Ｄを有する回路基板２０と実装基板１０とが、重ね合わされて貼り合わされる。そして、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、中央開口部２１内で露出している実装基板１０の中央領域１１上に複数のＬＥＤ素子３１が、外周開口部２６Ａ〜２６Ｄ内で露出している実装基板１０の外周領域１６Ａ〜１６Ｄ上に複数のＬＥＤ素子３２が、それぞれ実装される（Ｓ１）。続いて、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、各ＬＥＤ素子３１は、ワイヤ３３を介して電極端子２２０，２３０に電気的に接続され、各ＬＥＤ素子３２は、ワイヤ３４を介して電極端子２７０，２８０に電気的に接続される（Ｓ２）。

次に、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、外周領域１６Ａ〜１６Ｄの縁部に沿って、回路基板２０上に外周封止枠４２が固定される。また、図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示すように、中央開口部２１の縁部（壁部２９の上）に沿って、回路基板２０上に、外周封止枠４２よりも背が低い中央封止枠４１が固定される（Ｓ３）。さらに、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、中央封止枠４１により囲まれる中央領域１１上の空間に、中央封止枠４１の上端の高さまで封止樹脂５１が充填されて、中央領域１１のＬＥＤ素子３１が覆われる（Ｓ４）。その後で、外周封止枠４２により囲まれる内側の領域全体に、外周封止枠４２の上端の高さまで封止樹脂５２が充填されて、外周領域１６Ａ〜１６ＤのＬＥＤ素子３２と中央領域１１の封止樹脂５１が覆われる（Ｓ５）。これにより、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示す発光装置１が完成する。

図９（Ａ）および図９（Ｂ）は、発光装置２の斜視図および断面図である。図９（Ａ）は完成品としての発光装置２の斜視図であり、図９（Ｂ）は図９（Ａ）のＩＸＢ−ＩＸＢ線に沿った発光装置２の断面図である。発光装置２は、ＬＥＤ素子３１，３２をそれぞれ封止する封止樹脂５１’，５２’の上下の位置関係のみが発光装置１とは異なる。発光装置２の封止樹脂５１’，５２’以外の構成要素は発光装置１のものと同じであるため、発光装置１と重複する部分には発光装置１のものと同一の符号を使用し、それらの詳細な説明は省略する。

封止樹脂５１’は、第１の封止樹脂の一例であり、中央封止枠４１により囲まれる中央領域１１上の空間にされて、複数のＬＥＤ素子３１を一体的に封止（保護）する。封止樹脂５１’の材質は発光装置１の封止樹脂５１と同じであり、封止樹脂５１’も封止樹脂５１と同じ蛍光体を含有する。

封止樹脂５２’は、第２の封止樹脂の一例であり、中央封止枠４１および外周封止枠４２により囲まれる外周領域１６Ａ〜１６Ｄ上の空間に充填されて、複数のＬＥＤ素子３２を一体的に封止（保護）する。封止樹脂５２’の材質は発光装置１の封止樹脂５２と同じであり、封止樹脂５２’も封止樹脂５２と同じ蛍光体を含有する。

発光装置２では、封止樹脂５２’は、中央封止枠４１の上端の高さまで充填され、封止樹脂５１’は、外周封止枠４２の上端の高さまで充填されている。発光装置２では、中央封止枠４１よりも外周封止枠４２の方が上端の位置が高いため、図９（Ｂ）に示すように、封止樹脂５１’は、外周封止枠４２により囲まれる内側の領域全体を覆っている。すなわち、封止樹脂５１’は、中央領域１１上に充填されるとともに、封止樹脂５２’の上部を覆っている。言い換えると、発光装置２では、封止樹脂５１’の外周側の一部が、封止樹脂５２’と上下に重なり合っている。

図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）は、発光装置２の製造工程の例を説明するための斜視図および端面図である。図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）のＸＢ−ＸＢ線に沿った端面を示す。

発光装置２の製造工程は、ＬＥＤ素子３１，３２が実装されて配線され、中央封止枠４１および外周封止枠４２が固定されるまでは、発光装置１のときと同じである。その後で、図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）に示すように、中央封止枠４１および外周封止枠４２により囲まれる外周領域１６Ａ〜１６Ｄ上の空間に、中央封止枠４１の上端の高さまで封止樹脂５２’が充填されて、ＬＥＤ素子３２が覆われる。その後で、外周封止枠４２により囲まれる内側の領域全体に、外周封止枠４２の上端の高さまで封止樹脂５１’が充填されて、ＬＥＤ素子３１と封止樹脂５２’が覆われる。これにより、図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示す発光装置２が完成する。

すなわち、発光装置の製造時には、まず、ＬＥＤ素子３１，３２のうちの一方からの光により励起される蛍光体を含有する一の封止樹脂（封止樹脂５１または封止樹脂５２’）で、その一方のＬＥＤ素子が一体的に封止される。その後で、ＬＥＤ素子３１，３２のうちの他方からの光により励起される蛍光体を含有する他の封止樹脂（封止樹脂５２または封止樹脂５１’）で、一の封止樹脂の少なくとも一部と他の封止樹脂の少なくとも一部とが上下に重なり合うように、他方のＬＥＤ素子が一体的に封止される。

図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）は、発光装置３の斜視図および断面図である。図１１（Ａ）は完成品としての発光装置３の斜視図であり、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）のＸＩＢ−ＸＩＢ線に沿った発光装置３の断面図である。発光装置３は、発光装置１の中央封止枠４１に相当するものがないという点のみが発光装置１とは異なる。発光装置３の構成要素は発光装置１のものと同じであるため、発光装置１と重複する部分には発光装置１のものと同一の符号を使用し、それらの詳細な説明は省略する。

発光装置３は封止枠として外周封止枠４２のみを有し、発光装置１の中央封止枠４１の役割は、中央領域１１と外周領域１６Ａ〜１６Ｄとを隔てる回路基板２０の壁部２９が果たしている。したがって、発光装置１の中央封止枠４１は省略可能な部材である。

発光装置３では、封止樹脂５１は壁部２９の上端の高さまで充填され、封止樹脂５２は外周封止枠４２の上端の高さまで充填されている。発光装置３では、壁部２９よりも外周封止枠４２の方が上端の位置が高いため、図１１（Ｂ）に示すように、封止樹脂５２は、外周封止枠４２により囲まれる内側の領域全体を覆っている。すなわち、封止樹脂５２は、外周領域１６Ａ〜１６Ｄ上に充填されるとともに、封止樹脂５１の上部を覆っている。言い換えると、発光装置３では、封止樹脂５２の中央の一部が、封止樹脂５１と上下に重なり合っている。

図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）は、発光装置３の製造工程の例を説明するための斜視図および端面図である。図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）のＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ線に沿った端面を示す。

発光装置３の製造工程は、ＬＥＤ素子３１，３２が実装されて配線されるまでは、発光装置１のときと同じである。その後で、図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）に示すように、外周領域１６Ａ〜１６Ｄの縁部に沿って回路基板２０上に外周封止枠４２が固定され、壁部２９により囲まれる中央領域１１上の空間に壁部２９の上端の高さまで封止樹脂５１が充填されて、ＬＥＤ素子３１が覆われる。その後で、外周封止枠４２により囲まれる内側の領域全体に、外周封止枠４２の上端の高さまで封止樹脂５２が充填されて、ＬＥＤ素子３２と封止樹脂５１が覆われる。これにより、図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）に示す発光装置３が完成する。

図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）は、発光装置４の斜視図および断面図である。図１３（Ａ）は完成品としての発光装置４の斜視図であり、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）のＸＩＩＩＢ−ＸＩＩＩＢ線に沿った発光装置４の断面図である。発光装置４は、発光装置２の中央封止枠４１に相当するものがないという点のみが発光装置２とは異なる。発光装置４の構成要素は発光装置２のものと同じであるため、発光装置２と重複する部分には発光装置２のものと同一の符号を使用し、それらの詳細な説明は省略する。

発光装置４は封止枠として外周封止枠４２のみを有し、発光装置２の中央封止枠４１の役割は、中央領域１１と外周領域１６Ａ〜１６Ｄとを隔てる回路基板２０の壁部２９が果たしている。したがって、発光装置２の中央封止枠４１は省略可能な部材である。

発光装置４では、封止樹脂５２’は、壁部２９の上端の高さまで充填され、封止樹脂５１’は、外周封止枠４２の上端の高さまで充填されている。発光装置４では、壁部２９よりも外周封止枠４２の方が上端の位置が高いため、図１３（Ｂ）に示すように、封止樹脂５１’は、外周封止枠４２により囲まれる内側の領域全体を覆っている。すなわち、封止樹脂５１’は、中央領域１１上に充填されるとともに、封止樹脂５２’の上部を覆っている。言い換えると、発光装置４では、封止樹脂５１’の外周側の一部が、封止樹脂５２’と上下に重なり合っている。

図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）は、発光装置４の製造工程の例を説明するための斜視図および端面図である。図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）のＸＩＶＢ−ＸＩＶＢ線に沿った端面を示す。

発光装置４の製造工程は、ＬＥＤ素子３１，３２が実装されて配線されるまでは、発光装置１，２のときと同じである。その後で、図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）に示すように、外周領域１６Ａ〜１６Ｄの縁部に沿って回路基板２０上に外周封止枠４２が固定され、壁部２９および外周封止枠４２により囲まれる外周領域１６Ａ〜１６Ｄ上の空間に壁部２９の上端の高さまで封止樹脂５２’が充填されて、ＬＥＤ素子３２が覆われる。その後で、外周封止枠４２により囲まれる内側の領域全体に、外周封止枠４２の上端の高さまで封止樹脂５１’が充填されて、ＬＥＤ素子３１と封止樹脂５２’が覆われる。これにより、図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）に示す発光装置４が完成する。

以上説明した発光装置１〜４のうち、発光装置１，３では、外観上は、封止樹脂は封止樹脂５２だけであり中央の封止樹脂５１はないように見える。また、発光装置２，４では、外観上は、封止樹脂は封止樹脂５１’だけであり外周側の封止樹脂５２’はないように見える。このように、中央の発光部と外周側の発光部の封止樹脂を上下に重なり合わせると、両者を発光させたときに、封止樹脂同士の境目がリング状にくっきり見えることがなくなる。このため、発光装置１〜４では、発光部間の境界線が目立たなくなり、色むらが発生しにくくなる。

図１５（Ａ）〜図１５（Ｄ）は、発光装置１の効果を説明するための写真および模式図である。図１５（Ａ）の符号７１は、比較例の発光装置を衝立て７２で隠して発光させたときの光を撮影した写真を示す。図１５（Ｂ）の符号８１は、発光装置１を衝立て８２で隠して発光させたときの光を撮影した写真を示す。図１５（Ｃ）および図１５（Ｄ）の符号７３，８３は、それぞれ、比較例の発光装置および発光装置１の光の特徴を示した模式図を示す。発光装置１と比較例の発光装置との光の差異は、カラーの写真では識別できるが、白黒の印刷では識別できないため、図１５（Ｃ）および図１５（Ｄ）の模式図を用いて、その差異を説明する。

比較例の発光装置は、中央と外周側の封止樹脂の上下の位置関係のみが発光装置１とは異なり、その他の点では発光装置１と同じ構成を有する。より詳細には、比較例の発光装置では、外周側の発光部の封止樹脂は中央封止枠と外周封止枠により囲まれる領域のみに充填され、中央の発光部の封止樹脂の上面は露出している。発光装置１と比較例の発光装置では、どちらも、中央の発光部が５０００Ｋの白色光を出射し、外周側の発光部が３０００Ｋの白色光を出射する。

比較例の発光装置における両方の発光部を発光させたときには、図１５（Ｃ）に符号７４で示すように、中央の発光部と外周側の発光部との境界線がリング状に見えるため、この部分に色むらが発生する。一方、発光装置１における両方の発光部を発光させたときには、封止樹脂５１と封止樹脂５２とが上下に重なり合っていることにより、図１５（Ｄ）に示すように、中央の発光部と外周側の発光部との境界線は目立たなくなり、この部分の色むらが見えなくなる。したがって、発光装置１では、中央の発光部と外周側の発光部を両方発光させて両者の出射光の中間色を出すときに、発光部間の境界線をぼかすことができ、発光部間の色の違いを目立ちにくくすることができる。すなわち、発光装置１では、封止樹脂５１と封止樹脂５２とが上下に重なり合っていることにより、各発光部からの出射光の混色性が向上するとともに、色むらが発生しにくくなる。

なお、ＬＥＤ素子３１，３２の一方または両方は、青色ＬＥＤおよび緑色ＬＥＤか、あるいは青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび赤色ＬＥＤなどの、複数種類のＬＥＤ素子であってもよい。例えば、ＬＥＤ素子３１として青色ＬＥＤの１種類を使用し、ＬＥＤ素子３２として青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび赤色ＬＥＤの３種類を使用してもよい。ＬＥＤ素子３１またはＬＥＤ素子３２として複数種類のＬＥＤ素子を使用する場合には、電極端子２２０，２３０または電極端子２７０，２８０も複数組設けて、種類ごとにＬＥＤ素子を接続するとよい。

１，２，３，４ 発光装置
１０ 実装基板
１１ 中央領域
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ 外周領域
２０ 回路基板
２１ 中央開口部
２２０，２３０，２７０，２８０ 電極端子
２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄ 外周開口部
３１，３２ ＬＥＤ素子
４１ 中央封止枠
４２ 外周封止枠
５１，５１’，５２，５２’ 封止樹脂

Claims (9)

1. 中央領域および前記中央領域を取り囲む外周領域を上面側に有する基板と、
   前記基板の前記中央領域上に実装された複数の第１の発光素子と、
   前記複数の第１の発光素子に電気的に接続された第１の組の電極端子と、
   前記複数の第１の発光素子からの光により励起される蛍光体を含有し、前記複数の第１の発光素子を一体的に封止する第１の封止樹脂と、
   前記基板の前記外周領域上に実装された複数の第２の発光素子と、
   前記複数の第２の発光素子に電気的に接続された第２の組の電極端子と、
   前記複数の第２の発光素子からの光により励起される蛍光体を含有し、前記複数の第２の発光素子を一体的に封止する第２の封止樹脂と、を有し、
   前記第１の封止樹脂の少なくとも一部と前記第２の封止樹脂の少なくとも一部とが上下に重なり合っている、
   ことを特徴とする発光装置。
2. 前記第１の封止樹脂は、前記中央領域上に充填され、
   前記第２の封止樹脂は、前記外周領域上に充填されるとともに前記第１の封止樹脂の上部を覆っている、請求項１に記載の発光装置。
3. 前記中央領域の縁部に沿って配置され、前記中央領域を取り囲む第１の封止枠と、
   前記中央領域および前記外周領域を取り囲むように前記外周領域の縁部に沿って配置され、前記第１の封止枠よりも上端の位置が高い第２の封止枠と、をさらに有し、
   前記第１の封止樹脂は、前記第１の封止枠の上端の高さまで充填され、
   前記第２の封止樹脂は、前記第２の封止枠の上端の高さまで充填されている、請求項２に記載の発光装置。
4. 前記中央領域および前記外周領域を取り囲むように前記外周領域の縁部に沿って配置された封止枠をさらに有し、
   前記基板は、前記中央領域と前記外周領域とを隔て、前記封止枠よりも上端の位置が低い壁部を有し、
   前記第１の封止樹脂は、前記壁部の上端の高さまで充填され、
   前記第２の封止樹脂は、前記封止枠の上端の高さまで充填されている、請求項２に記載の発光装置。
5. 前記第２の封止樹脂は、前記外周領域上に充填され、
   前記第１の封止樹脂は、前記中央領域上に充填されるとともに前記第２の封止樹脂の上部を覆っている、請求項１に記載の発光装置。
6. 前記中央領域の縁部に沿って配置され、前記中央領域を取り囲む第１の封止枠と、
   前記中央領域および前記外周領域を取り囲むように前記外周領域の縁部に沿って配置され、前記第１の封止枠よりも上端の位置が高い第２の封止枠と、をさらに有し、
   前記第２の封止樹脂は、前記第１の封止枠の上端の高さまで充填され、
   前記第１の封止樹脂は、前記第２の封止枠の上端の高さまで充填されている、請求項５に記載の発光装置。
7. 前記中央領域および前記外周領域を取り囲むように前記外周領域の縁部に沿って配置された封止枠をさらに有し、
   前記基板は、前記中央領域と前記外周領域とを隔て、前記封止枠よりも上端の位置が低い壁部を有し、
   前記第２の封止樹脂は、前記壁部の上端の高さまで充填され、
   前記第１の封止樹脂は、前記封止枠の上端の高さまで充填されている、請求項５に記載の発光装置。
8. 前記複数の第１の発光素子が発光することにより、前記第１の封止樹脂を通して第１の白色光が出射され、
   前記複数の第２の発光素子が発光することにより、前記第２の封止樹脂を通して前記第１の白色光とは色温度が異なる第２の白色光が出射される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の発光装置。
9. 中央領域および前記中央領域を取り囲む外周領域を上面側に有する基板の前記中央領域上に複数の第１の発光素子を実装する工程と、
   前記基板の前記外周領域上に複数の第２の発光素子を実装する工程と、
   第１の組の電極端子に前記複数の第１の発光素子を電気的に接続する工程と、
   第２の組の電極端子に前記複数の第２の発光素子を電気的に接続する工程と、
   前記複数の第１の発光素子および前記複数の第２の発光素子のうちの一方の発光素子からの光により励起される蛍光体を含有する一の封止樹脂で、前記一方の発光素子を一体的に封止する工程と、
   前記複数の第１の発光素子および前記複数の第２の発光素子のうちの他方の発光素子からの光により励起される蛍光体を含有する他の封止樹脂で、前記一の封止樹脂の少なくとも一部と前記他の封止樹脂の少なくとも一部とが上下に重なり合うように、前記他方の発光素子を一体的に封止する工程と、
   を有することを特徴とする発光装置の製造方法。