JP2018120959A - 発光装置及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】狭い発光面で高出力が実現された発光装置などを提供する。
【解決手段】発光装置１は、基板１０と、基板１０上に配置された複数のＬＥＤチップ２０と、複数のＬＥＤチップ２０を覆う透光性の封止層３０と、複数のＬＥＤチップ２０から発せられて封止層３０を透過した光を通過させる開口４３を有し、封止層３０の周縁部３１の上面３３及び側面３４を覆う環状の反射部４０とを備え、複数のＬＥＤチップ２０の少なくとも１つであるＬＥＤチップ２１は、周縁部３１内に位置している。
【選択図】図３

Description

本発明は、発光装置、及び、当該発光装置を備える照明装置に関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などの半導体発光素子は、高効率で省スペースな光源として照明用途又はディスプレイ用途などの各種の発光装置に広く利用されている。例えば、特許文献１には、複数のＬＥＤを一括して透光性の樹脂材料で封止した発光装置が開示されている。

特開２０１２−９９５７２号公報

近年、照明装置の小型化が望まれており、そのためには、狭い発光面（ＬＥＳ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ）で、高出力（大光束）の発光装置が望まれている。

そこで、本発明は、狭い発光面で高出力が実現された発光装置、及び、当該発光装置を備える照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る発光装置は、基板と、前記基板上に配置された複数の発光素子と、前記複数の発光素子を覆う透光性の封止層と、前記複数の発光素子から発せられて前記封止層を透過した光を通過させる開口を有し、前記封止層の周縁部の上面及び側面を覆う環状の反射部とを備え、前記複数の発光素子の少なくとも１つは、前記周縁部内に位置している。

また、本発明の一態様に係る照明装置は、前記発光装置と、前記発光装置に、当該発光装置を点灯させるための電力を供給する点灯装置とを備える。

本発明によれば、狭い発光面で高出力が実現された発光装置などを提供することができる。

実施の形態１に係る発光装置の外観斜視図である。 実施の形態１に係る発光装置の平面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における実施の形態１に係る発光装置の断面図である。 実施の形態１に係る発光装置において発光素子から出射される光を模式的に示す断面図である。 実施の形態１の変形例１に係る発光装置の断面図である。 実施の形態１の変形例２に係る発光装置の断面図である。 実施の形態２に係る発光装置の断面図である。 実施の形態２の変形例１に係る発光装置の断面図である。 実施の形態２の変形例２に係る発光装置の断面図である。 実施の形態３に係る発光装置の断面図である。 実施の形態３の変形例に係る発光装置の断面図である。 各実施の形態に係る発光装置における封止層と反射部との組み合わせの一例を示す平面図である。 各実施の形態に係る発光装置における封止層と反射部との組み合わせの別の一例を示す平面図である。 各実施の形態に係る発光装置における封止層と反射部との組み合わせの別の一例を示す平面図である。 実施の形態４に係る照明装置の断面図である。 実施の形態４に係る照明装置及びその周辺部材の外観斜視図である。

以下では、本発明の実施の形態に係る発光装置及び照明装置について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。また、以下の実施の形態において、略同じ又は略円形などの「略」を用いた表現を用いている。例えば、略同じは、完全に同じであることを意味するだけでなく、実質的に同じである、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。他の「略」を用いた表現についても同様である。

また、本明細書及び図面において、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、三次元直交座標系の三軸を示している。各実施の形態では、ｚ軸方向を鉛直方向とし、ｚ軸に垂直な方向（ｘｙ平面に平行な方向）を水平方向としている。なお、ｚ軸の正方向を鉛直下方（光出射方向）としている。また、本明細書において、「厚み方向」とは、発光装置の厚み方向を意味し、基板の主面に垂直な方向のことであり、「平面視」とは、基板の主面に対して垂直な方向から見たときのことをいう。

（実施の形態１）
［概要］
まず、実施の形態１に係る発光装置の概要について、図１〜図３を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る発光装置１の外観斜視図である。図２は、本実施の形態に係る発光装置１の平面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における本実施の形態に係る発光装置１の断面図である。なお、各図において、基板１０上の配線パターン、及び、ＬＥＤチップの電気的な接続に用いられるボンディングワイヤなどの図示を省略している場合がある。

図１〜図３に示すように、本実施の形態に係る発光装置１は、基板１０と、複数のＬＥＤチップ２０と、封止層３０と、反射部４０とを備える。発光装置１は、基板１０にＬＥＤチップが直接実装された、いわゆるＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）構造のＬＥＤモジュールである。基板１０上に実装された複数のＬＥＤチップ２０は、封止層３０によって一括して封止されている。

以下では、発光装置１の各構成部材の詳細について説明する。

［基板］
基板１０は、複数のＬＥＤチップ２０を実装するための実装基板である。基板１０には、複数のＬＥＤチップ２０に電力を供給するための金属配線（図示せず）が設けられている。基板１０は、例えば、セラミックからなるセラミック基板である。なお、基板１０は、樹脂を基材とする樹脂基板でもよく、ガラス基板でもよい。あるいは、基板１０は、金属板に絶縁膜が被覆されたメタルベース基板でもよい。

セラミック基板としては、酸化アルミニウム（アルミナ）からなるアルミナ基板又は窒化アルミニウムからなる窒化アルミニウム基板などが用いられる。また、メタルベース基板としては、例えば、表面に絶縁膜が形成された、アルミニウム合金基板、鉄合金基板又は銅合金基板などが用いられる。樹脂基板としては、例えば、ガラス繊維とエポキシ樹脂とからなるガラスエポキシ基板などが用いられる。

基板１０としては、光反射率が高い（例えば、光反射率が９０％以上）白色基板を用いてもよい。白色基板を用いることで、ＬＥＤチップ２０が発する光を基板１０の表面で反射させることができるので、光の取り出し効率を高めることができる。例えば、基板１０としては、アルミナからなる白色のセラミック基板（白色アルミナ基板）を用いることができる。

また、基板１０として、光の透過率が高い透光性基板が用いられてもよい。透光性基板としては、例えば、多結晶のアルミナ若しくは窒化アルミニウムからなる透光性セラミック基板、透明ガラス基板、サファイア基板又は透明樹脂基板などを用いることができる。

本実施の形態では、基板１０の平面視形状は、矩形であるが、円形又は多角形などのその他の形状でもよい。

［ＬＥＤチップ（発光素子）］
ＬＥＤチップ２０は、基板１０上に配置された発光素子の一例である。ＬＥＤチップ２０は、基板１０に直接実装されている。ＬＥＤチップ２０は、例えば、ＩｎＧａＮ系の材料によって構成された、中心波長（発光スペクトルのピーク波長）が４３０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の範囲にある窒化ガリウム系の青色ＬＥＤチップである。

本実施の形態では、複数のＬＥＤチップ２０は、例えば、ｘ軸方向に沿ってライン状に配置された素子列を複数構成するように配置されている。素子列の列数、及び、１つの素子列に含まれるＬＥＤチップ２０の個数は特に限定されないが、複数のＬＥＤチップ２０は、全体として略円形又は略矩形の実装領域内に配置されている。ＬＥＤチップ２０の実装領域は、反射部４０のダム材４１によって囲まれた領域である。

具体的には、図３に示すように、複数のＬＥＤチップ２０は、封止層３０に覆われている。複数のＬＥＤチップ２０の少なくとも１つは、封止層３０の周縁部３１内に位置している。本実施の形態では、複数のＬＥＤチップ２０は、封止層３０の周縁部３１に配置された複数のＬＥＤチップ２１と、中央部３２に配置された複数のＬＥＤチップ２２とを含んでいる。なお、以降の説明において、ＬＥＤチップ２１とＬＥＤチップ２２とを区別して説明が必要な場合を除いて、これらを総称して「ＬＥＤチップ２０」として説明する。

複数のＬＥＤチップ２０は、所定個数ずつ直列接続された素子列を構成し、当該素子列が互いに並列接続されている。直列接続された複数のＬＥＤチップ２０は、隣り合うチップ同士で、給電用のボンディングワイヤ（図示せず）によってチップ・ツー・チップ（Ｃｈｉｐ ｔｏ Ｃｈｉｐ）で接続される。ボンディングワイヤ及び配線は、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）又は銅（Ｃｕ）などの金属材料から構成されている。なお、図１〜図３では図示していないが、基板１０上には、外部装置から複数のＬＥＤチップ２０に電力を供給するための電極が配置されている。

［封止層］
封止層３０は、複数のＬＥＤチップ２０を覆う透光性の封止層である。本実施の形態では、封止層３０は、基板１０に設けられた全てのＬＥＤチップ２０を一括して覆っている。封止層３０の平面視形状は、複数のＬＥＤチップ２０の実装領域と略同じである。具体的には、封止層３０は、ダム材４１で囲まれた領域内に形成されている。本実施の形態では、封止層３０は、略均一な膜厚で形成されている。

図２及び図３に示すように、封止層３０は、周縁部３１と、中央部３２とを有する。

周縁部３１は、平面視において封止層３０の外周に沿った所定幅の環状の部分である。周縁部３１は、反射部４０によって覆われている。このため、周縁部３１から光は出射されない。具体的には、周縁部３１の上面３３及び側面３４が反射部４０によって覆われている。

中央部３２は、平面視において、封止層３０の中央に位置する部分であり、周囲を周縁部３１によって囲まれた部分である。中央部３２は、反射部４０に設けられた開口４３に露出した部分である。中央部３２は、複数のＬＥＤチップ２０が発した光を外部に出射させる部分である。すなわち、中央部３２は、発光装置１の発光部に相当し、中央部３２の平面視形状が、発光部の形状となる。

封止層３０は、例えば、透光性の樹脂材料を用いて形成されている。透光性の樹脂材料としては、例えば、メチル系のシリコーン樹脂が用いられるが、エポキシ樹脂又はユリア樹脂などが用いられてもよい。

封止層３０は、複数のＬＥＤチップ２０が発する光の波長変換を行う波長変換材を含有している。具体的には、封止層３０は、緑色蛍光体及び赤色蛍光体を波長変換材として含有している。なお、封止層３０は、黄色蛍光体を含有していてもよい。

緑色蛍光体は、例えば、例えば、発光ピーク波長が５１５ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の、Ｙ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋蛍光体、又は、Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋蛍光体である。赤色蛍光体は、例えば、発光ピーク波長が６４０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下のＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋蛍光体（ＣＡＳＮ蛍光体）、又は、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋蛍光体（ＳＣＡＳＮ蛍光体）である。黄色蛍光体は、例えば、発光ピーク波長が５５０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下のＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系の蛍光体である。

ＬＥＤチップ２０が発する青色光と、各種蛍光体が発する赤色光及び緑色光又は黄色光との合成光（混合光）として、白色光が出射される。白色光の光色（色温度）は、封止層３０が含有する蛍光体の含有量によって調整されている。例えば、白色光の色温度が、５０００Ｋになるように蛍光体の含有量が調整されている。

［反射部］
反射部４０は、封止層３０の周縁部３１の上面３３及び側面３４を覆う環状の反射部である。反射部４０は、複数のＬＥＤチップ２０（主に、ＬＥＤチップ２１）が発した光を反射する。本実施の形態では、図１〜図３に示すように、反射部４０は、ダム材４１と、遮蔽部４２とを備える。

ダム材４１は、基板１０上に設けられた、封止層３０を堰き止めるための部材である。本実施の形態では、ダム材４１は、封止層３０の周縁部３１の側面３４を覆っている。例えば、図２に示すように、ダム材４１は、略円環状に形成されているが、これに限らない。ダム材４１は、略多角形環状に形成されていてもよい。

ダム材４１は、例えば、絶縁性を有する熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂などを用いて形成されている。具体的には、ダム材４１としては、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂又はポリフタルアミド（ＰＰＡ）樹脂などが用いられる。

ダム材４１は、光反射性を有する。これにより、発光装置１の光取り出し効率を高めることができる。例えば、ダム材４１は、白色の樹脂材料（いわゆる白樹脂）を用いて形成されている。ダム材４１には、シリカ（ＳｉＯ_２）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）又は酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などの粒子（フィラー）が分散されていてもよい。これにより、ダム材４１の光反射性をより高めることができる。

遮蔽部４２は、封止層３０の周縁部３１上に設けられた光反射性を有する部材である。本実施の形態では、遮蔽部４２は、封止層３０の周縁部３１の上面３３を覆っている。遮蔽部４２は、略円環状に形成されているが、これに限らない。遮蔽部４２は、略多角形環状に形成されていてもよい。

遮蔽部４２は、例えば、絶縁性及び光反射性を有する熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂などを用いて形成されている。具体的には、遮蔽部４２は、ダム材４１と同じ材料を用いて形成することができる。例えば、遮蔽部４２は、白樹脂を用いて形成されている。遮蔽部４２には、シリカなどのフィラーが分散されており、光反射性が高められている。

遮蔽部４２の直下（具体的には、遮蔽部４２と基板１０との間）には、ＬＥＤチップ２１が配置されている。例えば、ＬＥＤチップ２１の光軸上に遮蔽部４２が位置している。

反射部４０は、複数のＬＥＤチップ２０から発せられて封止層３０を透過した光を通過させる開口４３を有する。すなわち、開口４３は、光出射口に相当する。開口４３は、平面視において、遮蔽部４２で囲まれた領域であり、例えば円形の開口である。

［効果など］
ここで、本実施の形態に係る発光装置１の反射部４０による効果について、図４を用いて説明する。図４は、本実施の形態に係る発光装置１においてＬＥＤチップ２０から出射される光を模式的に示す断面図である。

図４に示すように、封止層３０の周縁部３１に配置されたＬＥＤチップ２１から出射された光は、反射部４０によって反射されて開口４３を通って出射される。例えば、図４に示す光Ｌ１ａは、ダム材４１、遮蔽部４２及び基板１０によって反射されて開口４３から出射されている。光Ｌ１ｂは、遮蔽部４２及び基板１０によって反射されて開口４３から出射されている。このように、ＬＥＤチップ２１から出射された光は、反射部４０及び基板１０による反射を繰り返しながら、最終的に開口４３から出射される。

なお、図４に示すように、封止層３０の中央部３２に位置するＬＥＤチップ２２から出射された光Ｌ２は、開口４３を通って出射される。このように、実装領域に配置された全てのＬＥＤチップ２０からの光は、開口４３から出射される。つまり、多くのＬＥＤチップ２０の光をまとめて開口４３から出射することができる。

本実施の形態では、開口４３の面積が、発光装置１の発光部の面積に相当する。図４に示すように、開口４３は、ＬＥＤチップ２０の実装領域（ダム材４１で囲まれた領域）より小さい。

以上のことから、本実施の形態に係る発光装置１によれば、狭い発光面（ＬＥＳ）で高出力が実現される。

［まとめ］
狭い発光面で高出力を実現するためには、狭い領域に多くのＬＥＤチップを実装し、ＬＥＤチップに大電流を流すことが考えられる。

しかしながら、発光面に合わせて実装領域を小さくした場合には、ＬＥＤチップの実装数が減少する。ＬＥＤチップの実装数が減少した場合、１チップ当たりの電流密度が増加する。このため、ＬＥＤチップからの発熱量が大きくなり、放熱を十分に行うことができず、個々のＬＥＤチップの発光効率が低下する。このため、結果として、高出力を実現することができない。

また、実装領域におけるＬＥＤチップの実装数を増やすことが考えられる。つまり、ＬＥＤチップを密に実装させることで、狭ＬＥＳを実現することが考えられる。この場合においても、ＬＥＤチップの放熱を十分に行うことができず、個々のＬＥＤチップの発光効率が低下する。このため、結果として、高出力を実現することができない。

これらに対して、本実施の形態に係る発光装置１は、基板１０と、基板１０上に配置された複数のＬＥＤチップ２０と、複数のＬＥＤチップ２０を覆う透光性の封止層３０と、複数のＬＥＤチップ２０から発せられて封止層３０を透過した光を通過させる開口４３を有し、封止層３０の周縁部３１の上面３３及び側面３４を覆う環状の反射部４０とを備え、複数のＬＥＤチップ２０の少なくとも１つであるＬＥＤチップ２１は、周縁部３１内に位置している。

これにより、ＬＥＤチップ２０の実装領域より発光部の面積（すなわち、開口４３の面積）が小さくなるので、狭い発光面で高出力を実現することができる。実装領域と発光面とが同じであるという制約がなくなるため、ＬＥＤチップ２０の実装数と放熱面積とを十分に確保しつつ、狭ＬＥＳを実現することができる。

また、例えば、開口４３の平面視形状は、円形又は多角形である。

これにより、開口４３が発光部に相当するので、開口４３の形状によって発光部の形状を異ならせることができる。したがって、同じ実装パターンで複数のＬＥＤチップ２０が実装された基板１０を用いて、発光面が異なる複数種類の発光装置１を製造することができる。つまり、発光面が異なる複数種類の発光装置１において、基板を共通化できるので、大量生産が可能になり、低コスト化などを実現することができる。

（実施の形態１の変形例）
続いて、実施の形態１の変形例１〜５について説明する。以下の各変形例では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略又は簡略化する。

［変形例１］
まず、変形例１に係る発光装置について、図５を用いて説明する。図５は、本変形例に係る発光装置１ａの断面図である。

図５に示すように、本変形例に係る発光装置１ａは、実施の形態１に係る発光装置１と比較して、反射部４０の代わりに反射部４０ａを備える点が相違する。反射部４０ａは、ダム材４１と、遮蔽部４２ａとを備える。

遮蔽部４２ａは、図５に示すように、一部が基板１０に接触するように設けられている。具体的には、遮蔽部４２ａは、周縁部３１の上面３３と、ダム材４１の外側面とを覆っている。遮蔽部４２ａは、例えば、実施の形態１に係る遮蔽部４２と同様に、白樹脂などの樹脂材料を用いて形成されている。

一般的に、樹脂材料同士は接着性が良くない。このため、遮蔽部４２ａの一部を基板１０に接着させることで、遮蔽部４２ａの固着強度を高めることができる。

以上のように、本変形例によれば、遮蔽部４２ａの脱離などが抑制されるので、信頼性の高い発光装置１ａを実現することができる。

［変形例２］
次に、変形例２に係る発光装置について、図６を用いて説明する。図６は、本変形例に係る発光装置１ｂの断面図である。

図６に示すように、本変形例に係る発光装置１ｂでは、実施の形態１に係る発光装置１と比較して、基板１０が厚膜部１０ｂを備える点が相違する。

厚膜部１０ｂは、平面視において周縁部３１内に設けられた、周縁部３１以外の部分（具体的には、中央部３２）より高さが高い部分である。厚膜部１０ｂは、基板１０の高さを嵩上げする部分である。厚膜部１０ｂは、例えば、基板１０の表面に設けられたオーバーコートガラス層又はレジスト層である。厚膜部１０ｂは、周縁部３１の形状に合わせて、略円環状に形成されている。

本変形例では、周縁部３１内に位置するＬＥＤチップ２１は、厚膜部１０ｂ上に配置されている。このため、ＬＥＤチップ２１と遮蔽部４２との間の距離が短くなる。つまり、ＬＥＤチップ２１から出射された光が封止層３０（周縁部３１）内を通過する距離が短くなる。

本変形例では、封止層３０の周縁部３１に位置するＬＥＤチップ２１は、中央部３２に位置するＬＥＤチップ２２に比べて、出射光が封止層３０内を通過する距離が長くなる。このため、ＬＥＤチップ２１から出射された光は、周縁部３１に含まれる波長変換材料によって波長変換を受けるので、長波長成分の割合が増加する。このため、開口４３の周に沿った領域から出射される光は、開口４３の中央部から出射される光とは異なる光色の光となる。したがって、出射光に色むらが発生する。

これに対して、本変形例に係る発光装置１ｂでは、例えば、基板１０は、平面視において周縁部３１内に設けられた、周縁部３１以外の部分より高さが高い厚膜部１０ｂを有し、複数のＬＥＤチップ２０のうち周縁部３１内に位置するＬＥＤチップ２１は、厚膜部１０ｂ上に配置されている。

これにより、ＬＥＤチップ２１から出射された光が封止層３０（周縁部３１）内を通過する距離を短くすることができる。したがって、ＬＥＤチップ２１から出射された光が、周縁部３１内に含まれる波長変換材によって波長変換されにくくなるので、色むらの発生を抑制することができる。

なお、本変形例において、厚膜部１０ｂは、ＬＥＤチップ２１毎に島状に形成されていてもよい。

（実施の形態２）
続いて、実施の形態２について説明する。

実施の形態１では、ＬＥＤチップを封止する封止層が１層で構成されている例について示したが、本実施の形態では、封止層は複数層で構成されている。以下では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略する場合がある。

図７は、本実施の形態に係る発光装置１０１の断面図である。図７に示すように、発光装置１０１は、実施の形態１に係る発光装置１と比較して、封止層３０の代わりに封止層１３０を備える点が相違する。

封止層１３０は、第１封止層１３５と、第１封止層１３５と光学特性が異なる第２封止層１３６とを備える。本実施の形態では、第１封止層１３５と第２封止層１３６とは、基板１０上に設けられている。すなわち、第１封止層１３５と第２封止層１３６とは、同階層に位置している。例えば、第１封止層１３５及び第２封止層１３６の膜厚は、互いに略等しい。

第１封止層１３５は、周縁部１３１に設けられている。具体的には、第１封止層１３５は、複数のＬＥＤチップ２０の実装領域の内側を実装領域の外周に沿って環状に覆っている。第１封止層１３５は、複数のＬＥＤチップ２０のうち、少なくとも１つのＬＥＤチップ２１を覆っている。

第１封止層１３５は、透光性の樹脂材料を用いて形成されている。透光性の樹脂材料としては、例えば、メチル系のシリコーン樹脂が用いられるが、エポキシ樹脂又はユリア樹脂などが用いられてもよい。

第１封止層１３５には、波長変換材が含まれていない。すなわち、第１封止層１３５は、透明の封止層であり、ＬＥＤチップ２１が発した光を波長変換せずに通過させる。なお、第１封止層１３５は、第２封止層１３６を形成する際のダム材として機能する。例えば、第１封止層１３５を構成する透明樹脂材料は、チクソ性が高く、形状安定性が高い材料である。このため、塗布により環状に形成した第１封止層１３５は、その形状を維持することができる。

第２封止層１３６は、平面視において、開口４３に重なる位置に設けられている。具体的には、第１封止層１３５によって囲まれた中央部１３２に設けられている。

第２封止層１３６は、透光性の樹脂材料を用いて形成されている。透光性の樹脂材料としては、例えば、メチル系のシリコーン樹脂が用いられるが、エポキシ樹脂又はユリア樹脂などが用いられてもよい。第２封止層１３６を構成する樹脂材料としては、例えば、第１封止層１３５とを構成する樹脂材料と同じ材料を用いることができる。あるいは、第２封止層１３６を構成する樹脂材料は、第１封止層１３５を構成する樹脂材料と異なっていてもよい。例えば、第２封止層１３６を構成する樹脂材料として、第１封止層１３５を構成する樹脂材料よりもチクソ性が低い材料を用いることができる。

第２封止層１３６は、複数のＬＥＤチップ２０が発する光の波長変換を行う波長変換材を含有している。具体的には、第２封止層１３６は、緑色蛍光体及び赤色蛍光体を波長変換材として含有している。なお、第２封止層１３６は、黄色蛍光体を含有していてもよい。

［効果など］
以上のように、本実施の形態に係る発光装置１０１では、封止層１３０は、周縁部１３１に設けられた第１封止層１３５と、平面視において開口４３に重なる位置に設けられた、第１封止層１３５と光学特性が異なる第２封止層１３６とを含んでいる。

これにより、周縁部１３１に位置するＬＥＤチップ２１は、波長変換材を含まない第１封止層１３５に覆われているので、ＬＥＤチップ２１から発せられた光は、第１封止層１３５内を通過する際に波長変換がほとんど行われない。このため、ＬＥＤチップ２１から発せられる光は、開口４３から出射されるまでの距離が長くなるにも関わらず、光色が変換されにくい。したがって、発光装置１０１によれば、色むらの発生を抑制することができる。

また、例えば、第２封止層１３６は、複数のＬＥＤチップ２０が発する光の波長変換を行う波長変換材を含有している。

これにより、中央部１３２に設けられたＬＥＤチップ２２だけでなく、周縁部１３１に設けられたＬＥＤチップ２１からの光も、開口４３から出射される際に第２封止層１３６を通過する。本実施の形態では、ＬＥＤチップ２１からの光が第２封止層１３６を通過する距離と、ＬＥＤチップ２２からの光が第２封止層１３６を通過する距離とは、ほとんど同じであるので、色むらの発生を抑制することができる。

また、例えば、第１封止層１３５と第２封止層１３６とは、基板１０上に設けられている。

これにより、第１封止層１３５と第２封止層１３６とが同階層に位置しているので、封止層１３０の膜厚を小さくすることができる。これにより、発光装置１０１の薄型化を実現することができる。

（実施の形態２の変形例）
続いて、実施の形態２の変形例１及び２について説明する。以下の各変形例では、実施の形態２との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略又は簡略化する。

［変形例１］
まず、変形例１に係る発光装置について、図８を用いて説明する。図８は、本変形例に係る発光装置１０１ａの断面図である。

図８に示すように、本変形例に係る発光装置１０１ａは、実施の形態２に係る発光装置１０１と比較して、封止層１３０の代わりに封止層１３０ａを備える点が相違する。封止層１３０ａは、第１封止層１３５ａと、第２封止層１３６ａとを備える。

第１封止層１３５ａ及び第２封止層１３６ａはそれぞれ、実施の形態２に係る第１封止層１３５及び第２封止層１３６と略同じであり、配置及び形状が相違している。例えば、第１封止層１３５ａは波長変換材を含有せず、第２封止層１３６ａは波長変換材（赤色蛍光体及び緑色蛍光体）を含有している。

本変形例では、第２封止層１３６ａは、中央部１３２だけでなく、周縁部１３１において第１封止層１３５ａ上に設けられている。第１封止層１３５ａは、第２封止層１３６ａよりも膜厚が薄く形成されている。封止層１３０ａの全体としての膜厚は、略均等である。

以上のように、本変形例に係る発光装置１０１ａでは、第２封止層１３６ａは、さらに、第１封止層１３５ａ上に設けられている。

これにより、第１封止層１３５ａと反射部４０との隙間を埋めるように配置されている。隙間が形成された場合には、封止層１３０ａ内で光の乱反射などが起きやすくなり、開口４３から取り出される光量が減少する。本変形例に係る発光装置１０１ａでは、第１封止層１３５ａと反射部４０との間に第２封止層１３６ａが設けられているので、隙間が形成されにくく、光の乱反射を抑制することができる。したがって、光の取り出し効率を高めることができる。

［変形例２］
次に、変形例２に係る発光装置について、図９を用いて説明する。図９は、本変形例に係る発光装置１０１ｂの断面図である。

図９に示すように、本変形例に係る発光装置１０１ｂは、実施の形態２に係る発光装置１０１と比較して、封止層１３０の代わりに封止層１３０ｂを備える点が相違する。封止層１３０ｂは、第１封止層１３５ｂと、第２封止層１３６ｂとを備える。

第１封止層１３５ａ及び第２封止層１３６ｂはそれぞれ、実施の形態２に係る第１封止層１３５及び第２封止層１３６と略同じであり、配置及び形状が相違している。例えば、第１封止層１３５ｂは波長変換材を含有せず、第２封止層１３６ｂは波長変換材（赤色蛍光体及び緑色蛍光体）を含有している。

本変形例では、第１封止層１３５ｂは、周縁部１３１だけでなく、さらに、平面視において、開口４３に重なる位置に設けられている。具体的には、第１封止層１３５ｂは、複数のＬＥＤチップ２０の全てを一括して覆うように実装領域の全体に設けられている。つまり、第１封止層１３５ｂは、実施の形態１に係る封止層３０と同様に、ダム材４１で囲まれた略円形の領域を充填するように形成されている。

第２封止層１３６ｂは、第１封止層１３５ｂに積層されている。具体的には、第２封止層１３６ｂは、反射部４０の遮蔽部４２によって形成される開口４３内に位置している。例えば、遮蔽部４２がダム材として機能し、開口４３を充填するように塗布された樹脂材料によって、第２封止層１３６ｂは形成されている。

以上のように、本変形例に係る発光装置１０１ｂでは、第１封止層１３５ｂは、さらに、平面視において開口４３に重なる位置に設けられ、第２封止層１３６ｂは、第１封止層１３５ｂに積層されている。

これにより、封止層を面内で塗り分ける必要がなくなるので、封止層１３０ｂを容易に形成することができる。例えば、第１封止層１３５ｂ及び第２封止層１３６ｂをそれぞれ均一な膜厚で形成することができるので、面内での膜厚のばらつきが抑制され、色むらの発生を抑制することができる。

なお、第１封止層１３５ｂも波長変換材を含有していてもよい。具体的には、第１封止層１３５ｂと第２封止層１３６ｂとで、異なる波長変換材を含有していてもよい。例えば、第１封止層１３５ｂは赤色蛍光体を含有し、第２封止層１３６ｂは緑色蛍光体を含有していてもよい。

ＬＥＤチップ２０から出射された光の一部は、第１封止層１３５ｂを通過する際に、赤色蛍光体によって波長変換されて、赤色光を出射する。赤色光は、第２封止層１３６ｂを通過する際に、緑色蛍光体の励起光としては機能しないので、波長変換をほとんどされずれに第２封止層１３６ｂから出射される。このため、赤色成分が減少するのを抑制することができ、色むらの発生を抑制することができる。

（実施の形態３）
続いて、実施の形態３について説明する。

実施の形態１では、ダム材４１を用いてＬＥＤチップ２０の実装領域を囲み、実装領域に配置された複数のＬＥＤチップ２０を一括して封止層３０が封止する例について示した、これに対して、本実施の形態では、封止層は、複数のＬＥＤチップ２０をライン状に封止する。

図１０は、本実施の形態に係る発光装置２０１の断面図である。図１０に示すように、発光装置２０１は、実施の形態１に係る発光装置１と比較して、封止層３０及び反射部４０の代わりに、封止層２３０及び反射部２４０を備える点が相違する。

封止層２３０は、複数のＬＥＤチップ２０をライン状に封止する。このため、封止層２３０は、チクソ性が高く、形状安定性が高い透明樹脂材料を用いて形成されている。封止層２３０には、実施の形態１に係る封止層３０と同様に、赤色蛍光体及び緑色蛍光体などの波長変換材が含有されている。

本変形例では、形状安定性の高い樹脂材料を用いるため、ダム材４１を必要としない。このため、本変形例に係る反射部２４０は、図１０に示すように、実施の形態１に係るダム材４１及び遮蔽部４２が一体に形成された構造を有する。具体的には、反射部２４０は、ライン状の封止層２３０の周縁部２３１における上面２３３及び側面２３４を覆っている。反射部２４０の一部は、基板１０と接触しているので、実施の形態１の変形例１と同様に、反射部２４０の固着強度が高められている。

以上のように、本変形例に係る発光装置２０１においても、実施の形態１などと同様に、色むらの発生を抑制することができる。また、封止層２３０をライン状に形成することで、ライン毎に膜厚又は材料を異ならせることができる。

以下では、実施の形態３の変形例として封止層２３０の膜厚（高さ）を異ならせる例について説明する。

［変形例］
図１１は、本変形例に係る発光装置２０１ａの断面図である。

図１１に示すように、本変形例に係る発光装置２０１ａは、実施の形態３に係る発光装置２０１と比較して、封止層２３０の代わりに、封止層２３０ａを備える点が相違する。封止層２３０ａは、周縁部２３１ａにおける厚み（高さ）が周縁部２３１ａ以外の部分（具体的には、中央部２３２ａ）における厚みより小さい。例えば、周縁部２３１ａにおける厚みは、中央部２３２ａにおける厚みの半分以下であるが、これに限らない。周縁部２３１ａにおける厚みは、特に限定されないが、ＬＥＤチップ２１を覆うことができればよい。

以上のように、本変形例に係る発光装置では、封止層２３０ａは、周縁部２３１ａにおける厚みが周縁部２３１ａ以外の部分における厚みより小さい。

これにより、周縁部２３１ａに位置するＬＥＤチップ２１からの光が、開口４３から出射されるまでに封止層２３０ａを通過する距離を短くすることができるので、色むらの発生を抑制することができる。

（各実施の形態の変形例）
ここで、上述した各実施の形態に適用できる変形例について説明する。ここでは、上述した実施の形態１〜３における封止層（実装領域）と、反射部との形状の組み合わせの例を説明する。なお、本変形例では、封止層及び反射部などの平面視形状が異なるだけで、各々を構成する材料、及び、その機能などは同じである。

図１２に示す発光装置３０１では、封止層３３０の平面視形状、すなわち、複数のＬＥＤチップ２０（図示せず）の実装領域の平面視形状が略矩形（略正方形）である。具体的には、反射部３４０のダム材３４１が略正方形の環状に形成されている。反射部３４０の遮蔽部３４２は、略円形の開口３４３を有する。これにより、略円形の発光部を有する発光装置３０１が実現される。

図１３に示す発光装置３０１ａでは、封止層３３０ａがライン状に形成されている。ライン状の封止層３３０ａは、全体として略矩形の平面視形状を有する。すなわち、複数のＬＥＤチップ２０（図示せず）の実装領域は、略矩形（略正方形）である。反射部３４０ａは、略矩形の開口３４３ａを有する。これにより、略円形の発光部を有する発光装置３０１ａが実現される。

図１４に示す発光装置３０１ｂでは、封止層３３０ｂの平面視形状、すなわち、複数のＬＥＤチップ２０（図示せず）の実装領域の平面視形状が略矩形（略正方形）である。具体的には、反射部３４０ｂのダム材３４１ｂが略正方形の環状に形成されている。反射部３４０ｂの遮蔽部３４２ｂは、複数の略円形の開口３４３ｂを有する。すなわち、遮蔽部３４２ｂには、面内で分散された複数の開口３４３ｂが形成されている。これにより、面内で分散された複数の発光部を有する発光装置３０１ｂが実現される。

（実施の形態４）
次に、実施の形態４に係る照明装置について、図１５及び図１６を用いて説明する。図１５は、本実施の形態に係る照明装置４００の断面図である。図１６は、本実施の形態に係る照明装置４００及びその周辺部材の外観斜視図である。

図１５及び図１６に示すように、本実施の形態に係る照明装置４００は、例えば、住宅などの天井に埋込配設されることにより、下方（床面又は壁など）に向けて光を出射するダウンライトなどの埋込型照明装置である。

照明装置４００は、発光装置１を備える。照明装置４００は、さらに、基部４１０と枠体部４２０とが組み合わされることで構成される略有底筒状の器具本体と、当該器具本体に配置された、反射板４３０及び透光パネル４４０とを備える。

基部４１０は、発光装置１が取り付けられる取付台である。また、基部４１０は、発光装置１が発生する熱を放散するヒートシンク（放熱体）としても機能する。基部４１０は、金属材料を用いて略有底円筒状に形成されており、例えば、アルミダイカスト製である。

基部４１０の上部（天井側部分）には、上方に向かって突出する複数の放熱フィン４１１が一方向に沿って互いに一定の間隔を空けて設けられている。これにより、発光装置１が発生する熱を効率良く放散させることができる。

枠体部４２０は、内面に反射面を有する略円筒状（漏斗状）の補助反射部材４２１と、補助反射部材４２１が取り付けられる枠体本体部４２２とを備える。補助反射部材４２１は、金属材料を用いて成形されており、例えば、アルミニウム合金などを絞り加工又はプレス成形することによって形成されている。枠体部４２０は、枠体本体部４２２が基部４１０に、取付ネジ（図示せず）などによって取り付けられることにより固定されている。

反射板４３０は、内面反射機能を有する略円筒状（漏斗状）の反射部材である。反射板４３０は、例えばアルミニウムなどの金属材料を用いて形成されている。あるいは、反射板４３０は、硬質の白色樹脂材料を用いて形成されていてもよい。

透光パネル４４０は、光拡散性及び透光性を有する透光部材である。透光パネル４４０は、反射板４３０と枠体部４２０との間に配置された平板であり、反射板４３０に取り付けられている。透光パネル４４０は、例えば、アクリル（ＰＭＭＡ）及びポリカーボネート（ＰＣ）などの透明樹脂材料を用いて円板状に形成されている。

なお、照明装置４００は、透光パネル４４０を備えなくてもよい。透光パネル４４０を備えない場合には、照明装置４００から出射される光の光束を向上させることができる。

また、図１６に示すように、照明装置４００は、発光装置１に、発光装置１を点灯させるための電力を供給する点灯装置４５０と、商用電源などの外部電源からの交流電力を点灯装置４５０に中継する端子台４６０とを備える。点灯装置４５０は、具体的には、端子台４６０から中継される交流電力を直流電力に変換して、変換した直流電力を発光装置１に供給する。

点灯装置４５０及び端子台４６０は、器具本体とは別体に設けられた取付板４７０に固定される。取付板４７０は、金属材料からなる矩形板状の部材を折り曲げて形成されておいる。取付板４７０の長手方向の一端部の下面に点灯装置４５０が固定され、他端部の下面に端子台４６０が固定される。取付板４７０は、器具本体の基部４１０の上部に固定された天板４８０と互いに連結される。

以上のように、本実施の形態に係る照明装置４００は、例えば、発光装置１と、発光装置１に、発光装置１を点灯させるための電力を供給する点灯装置４５０とを備える。

これにより、照明装置４００が発光装置１を備えるので、色むらの発生を抑制することができる。

なお、本実施の形態では、照明装置４００は、発光装置１の代わりに、他の実施の形態及び変形例で示した発光装置１０１などを備えてもよい。この場合も、各変形例と同様に、色むらの発生を抑制することができる。

また、本実施の形態では、照明装置４００としてダウンライトの一例を示したが、ダウンライトの構成は図示した例に限らない。また、本発明は、ダウンライトに限らず、スポットライト、シーリングライトなどの他の照明装置として実現されてもよい。

（その他）
以上、本発明に係る発光装置及び照明装置について、上記の実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記の実施の形態では、反射部４０の遮蔽部４２が樹脂材料（白樹脂）を用いて形成されている例について示したが、これに限らない。遮蔽部４２は、例えば、金属薄膜又は金属板などでもよい。

また、例えば、上記の実施の形態では、複数のＬＥＤチップ２０は、基板１０の法線方向に光軸を有するが、これに限らない。例えば、周縁部３１に配置されるＬＥＤチップ２１の光軸を開口４３に向けて斜めに配置してもよい。これにより、ＬＥＤチップ２１から出射される光が封止層３０を通過する距離を短くすることができ、色むらの発生を抑制することができる。

また、例えば、上記の実施の形態では、複数のＬＥＤチップ２０はそれぞれ、青色ＬＥＤチップである例について示したが、これに限らない。複数のＬＥＤチップ２０には、青色ＬＥＤチップと赤色ＬＥＤチップとが含まれていてもよい。

例えば、封止層３０の周縁部３１に位置するＬＥＤチップ２１が赤色ＬＥＤチップであり、中央部３２に位置するＬＥＤチップ２２が青色ＬＥＤチップであってもよい。赤色ＬＥＤチップが発する赤色光は、青色ＬＥＤチップが発する青色光よりも蛍光体材料によって波長変換されにくいので、出射される光の色むらの発生を抑制することができる。

また、例えば、上記の実施の形態では、発光装置が備える発光素子の一例として、ＬＥＤチップを示したが、これに限らない。発光素子は、半導体レーザなどの半導体発光素子、又は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）若しくは無機ＥＬなどの他の固体発光素子であってもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１、１ａ、１ｂ、１０１、１０１ａ、１０１ｂ、２０１、２０１ａ、３０１、３０１ａ、３０１ｂ 発光装置
１０ 基板
１０ｂ 厚膜部
２０、２１、２２ ＬＥＤチップ（発光素子）
３０、１３０、１３０ａ、１３０ｂ、２３０、２３０ａ、３３０、３３０ａ、３３０ｂ 封止層
３１、１３１、２３１、２３１ａ 周縁部
３３、２３３ 上面
３４、２３４ 側面
４０、４０ａ、２４０、３４０、３４０ａ、３４０ｂ 反射部
４３、３４３、３４３ａ、３４３ｂ 開口
１３５、１３５ａ、１３５ｂ 第１封止層
１３６、１３６ａ、１３６ｂ 第２封止層
４００ 照明装置
４５０ 点灯装置

Claims (10)

1. 基板と、
   前記基板上に配置された複数の発光素子と、
   前記複数の発光素子を覆う透光性の封止層と、
   前記複数の発光素子から発せられて前記封止層を透過した光を通過させる開口を有し、前記封止層の周縁部の上面及び側面を覆う環状の反射部とを備え、
   前記複数の発光素子の少なくとも１つは、前記周縁部内に位置している
   発光装置。
2. 前記開口の平面視形状は、円形又は多角形である
   請求項１に記載の発光装置。
3. 前記封止層は、
   前記周縁部に設けられた第１封止層と、
   平面視において前記開口に重なる位置に設けられた、前記第１封止層と光学特性が異なる第２封止層とを含んでいる
   請求項１又は２に記載の発光装置。
4. 前記第２封止層は、前記複数の発光素子が発する光の波長変換を行う波長変換材を含有している
   請求項３に記載の発光装置。
5. 前記第１封止層は、さらに、平面視において前記開口に重なる位置に設けられ、
   前記第２封止層は、前記第１封止層に積層されている
   請求項３又は４に記載の発光装置。
6. 前記第１封止層と前記第２封止層とは、前記基板上に設けられている
   請求項３又は４に記載の発光装置。
7. 前記第２封止層は、さらに、前記第１封止層上に設けられている
   請求項６に記載の発光装置。
8. 前記封止層は、前記周縁部における厚みが前記周縁部以外の部分における厚みより小さい
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光装置。
9. 前記基板は、平面視において前記周縁部内に設けられた、前記周縁部以外の部分より高さが高い厚膜部を有し、
   前記複数の発光素子のうち前記周縁部内に位置する発光素子は、前記厚膜部上に配置されている
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の発光装置と、
    前記発光装置に、当該発光装置を点灯させるための電力を供給する点灯装置とを備える
    照明装置。
    

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