JP2019106474A

JP2019106474A - 発光装置

Info

Publication number: JP2019106474A
Application number: JP2017238706A
Authority: JP
Inventors: 栗城　新吾; Shingo Kuriki; 新吾栗城; 貴愛岩井; Takae Iwai; 菊地　健一; Kenichi Kikuchi; 健一菊地; 威大森; Takeshi Omori; 健荻原; Takeshi Ogiwara
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2017-12-13
Filing date: 2017-12-13
Publication date: 2019-06-27

Abstract

【課題】複数の封止樹脂から出力される光を効率良く混色させる発光装置を提供すること。【解決手段】第１発光素子(31)が実装される第１領域(71)と第１領域を囲み第２発光素子(32)が実装される第２領域(72)とを有する実装基板(10)と、第１領域と第２領域との間に配置され第１又は第２発光素子と接続される配線パターン(63,64)を有し実装基板上に固定された回路基板(11)と、第２領域の外側に配置された第１ダム材(21)と、覆い第１領域及び第２領域の間に配置された光反射性材料で形成された第２ダム材(22)と、第２ダム材の内側に配置され第１蛍光体(44)を含み第１発光素子を封止する第１封止樹脂(41)と、第１ダム材と第２ダム材との間に配置され第２蛍光体(45)を含み第２発光素子を封止する第２封止樹脂(42)と、第１ダム材の内側に配置され第１封止樹脂、第２ダム材及び第２封止樹脂を覆う光透過性である被覆樹脂(50)と、を備えるよう発光装置を構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置に関する。

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）型の発光装置が知られている。こうした発光装置によると、蛍光体を含有する樹脂により、例えば青色光を発光する発光素子を封止し、発光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、用途に応じた光を得ることができる。

特許文献１では、環状低背樹脂ダム９０６を形成し、その内側に高いチクソ性の第１蛍光体含有樹脂層２０１を形成した発光装置が記載されている。発光装置では、第１蛍光体含有樹脂層２０１と第１樹脂ダム１０５の間に、更に、第２蛍光体含有樹脂層２０２が形成されている。また、第１蛍光体含有樹脂層２０１によって封止される複数の発光素子は、中継用配線パターンを介して電気的に接続されている（図３１参照）。

特許文献２では、ダム材を利用せずに、第１蛍光体含有の第１封止樹脂６を、第２蛍光体含有の第２封止樹脂７で覆う様に配置した発光装置が記載されている。第１封止樹脂６は、基板に塗布された撥液剤パターンにより広がりを堰き止められている（段落〔００７１〕、図４参照）。

国際公開第２０１２／１６５００７号特開２０１４−０４９５０４号公報

特許文献１に記載の発光装置では、中継用配線パターンは、環状低背樹脂ダム９０６によって覆われてはいないため、発光素子から出射した光が中継用配線パターンで吸収されてしまい、発光効率が悪かった。さらに、特許文献１に記載の発光装置では、環状低背樹脂ダムを越えた上部で、隣接する封止樹脂が接しているため、隣接する封止樹脂から出射される光がうまく混色されなかった。

特許文献２に記載の発光装置では、複数種類の封止樹脂を撥液剤パターンを利用して分離配置させているが、撥液剤パターンのみでは、複数種類の封止樹脂を正確に分離配置することは容易ではなかった。また、特許文献２では、複数種類の封止樹脂に封止される発光素子を点灯させるための中継用配線パターン等については触れられていない。

そこで、本発明は、中継配線パターン等によって発光効率を低下させることなく、複数の封止樹脂から出力される光を効率良く混色させることを可能とする発光装置を提供することを目的とする。

本発明にかかる発光装置は、第１発光素子が実装される第１領域と、第１領域を囲み且つ第２発光素子が実装される第２領域を有する実装基板と、第１領域及び第２領域との間に配置されて第１又は第２発光素子と接続される配線パターンを有し且つ実装基板上に固定された回路基板と、第２領域の外側に配置された第１ダム材と、配線パターンの少なくとも一部を覆う様に、第１領域及び第２領域の間に配置された光反射性材料で形成された第２ダム材と、第２ダム材の内側に配置され、第１蛍光体を含み、第１発光素子を封止する第１封止樹脂と、第１ダム材と第２ダム材との間に配置され、第１蛍光体と異なる第２蛍光体を含み、且つ第２発光素子を封止する第２封止樹脂と、第１ダム材の内側に配置され、光透過性樹脂により形成され、且つ第１封止樹脂、第２ダム材及び第２封止樹脂を覆う被覆樹脂と、を備えることを特徴とする。

本発明にかかる発光装置では、中継配線パターン等によって発光効率を低下させることなく、複数の封止樹脂から出力される光を効率良く混色させることを可能とする発光装置を得ることができる。

（ａ）は本発明の第１の実施形態にかかる発光装置１の上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡＡ′断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢＢ′断面図である。（ａ）は発光装置１において、配線を配置した回路基板１１を実装基板１０の上に固定した場合の上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡＡ′断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢＢ′断面図である。（ａ）は発光装置１において、図２に記載される基板上に、ＬＥＤ素子が実装された状態の上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡＡ′断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢＢ′断面図である。（ａ）は発光装置１において、図３に記載される基板上にレジストが塗布された状態の上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡＡ′断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢＢ′断面図である。（ａ）は発光装置１において、図４に記載される基板上に、ダム材が形成された状態の上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡＡ′断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢＢ′断面図である。（ａ）は発光装置１において、図５に記載される基板上に、第１封止樹脂が形成された状態の上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡＡ′断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢＢ′断面図である。（ａ）は発光装置１において、図６に記載される基板上に、第２および第３封止樹脂が形成された状態の上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡＡ′断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢＢ′断面図である。（ａ）は図１（ｂ）において点線で示した部分Ｐにおける光の出射経路を説明するための模式図であり、（ｂ）は比較例の発光装置における光の出射経路を説明するための図である。発光装置１の製造方法を示す図である。（ａ）は本発明の第２の実施形態にかかる発光装置２の上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡＡ′断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢＢ′断面図である。（ａ）は変形例にかかる発光装置１′の上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡＡ′断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢＢ′断面図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されないことを理解されたい。

図１（ａ）は本発明の第１の実施形態にかかる発光装置１の上面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡＡ′断面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢＢ′断面図である。

発光装置１は、実装基板１０と、回路基板１１と、レジスト１２と、電極パッド１５−１〜１５−６と、ダム材２１〜２３と、第１ＬＥＤ素子３１〜第３ＬＥＤ素子３３と、第１封止樹脂４１〜第３封止樹脂４３と、被覆樹脂５０とを有する。

第１封止樹脂４１〜第３封止樹脂４３は、それぞれ第１蛍光体４４〜第３蛍光体４６を含む。回路基板１１の上面には、配線パターン６１〜６６が配置される。ＬＥＤ端子間およびＬＥＤ端子と配線パターンとは、ボンディングワイヤ９０により電気的に接続される。

なお、説明の都合上、図１（ｂ）において点線で示した部分Ｐではボンディングワイヤ９０の記載を省略し、点線で示した部分Ｑでは第１蛍光体４４〜第３蛍光体４６の記載を省略している。

実装基板１０は、耐熱性および放熱性に優れたアルミニウムで構成され、第１ＬＥＤ素子３１〜第３ＬＥＤ素子３３の実装領域を有する平坦な基板である。実装基板１０は略長方形の形状を有し、実装基板１０の周囲には、発光装置１を照明器具などに取り付けるための４つの切り欠き１６〜１９が設けられている。実装基板１０は、第１ＬＥＤ素子３１〜第３ＬＥＤ素子３３および第１蛍光体４４〜第３蛍光体４６により発生した熱を放熱させる放熱板としても機能する。なお、実装基板１０の材質は、耐熱性と放熱性とに優れたものであれば、例えば銅などの別の金属でもよく、形状も長方形に限らず正方形、多角形等であってよい。また、切り欠きの形状および個数も、図１（ａ）に示すものに限定されない。

回路基板１１は、絶縁性のガラスエポキシ基板であり、実装基板１０と同じ大きさの略長方形の形状を有する。回路基板１１は、その裏面が例えば接着シート等により実装基板１０の上面に貼り付けられて固定される。以下、実装基板１０および実装基板１０の上面に固定された回路基板１１をあわせて「基板」ともいう。回路基板１１は、絶縁性であれば他の素材、例えばセラミック等であってもよく、形状も必ずしも実装基板１０と同一でなくてもよい。回路基板１１の周囲にも、実装基板１０と同様に４つの切り欠きが設けられている。

レジスト１２は、絶縁性の白色塗料であり、回路基板１１の表面に塗布されている。レジスト１２は、回路基板１１に配置された配線パターン間の短絡防止、または、配線パターンとボンディングワイヤとの短絡防止等のために設けられている。

図２（ａ）は発光装置１において、配線を配置した回路基板１１を実装基板１０の上に固定した場合の上面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡＡ′断面図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢＢ′断面図である。

回路基板１１には６つの開口部１１ａ〜１１ｆが形成され、６つの開口部１１ａ〜１１ｆのそれぞれから実装基板１０の表面が露出している。開口部１１ａおよび１１ｂは、回路基板１１の略中央に配置され、それぞれ半円形である。開口部１１ｃおよび１１ｄは、半円形の開口部１１ａおよび１１ｂを囲むように配置され、それぞれアーチ形状である。開口部１１ｅおよび１１ｆは、アーチ形状の開口部１１ｃおよび１１ｄを囲むように配置され、それぞれアーチ形状である。

配線パターン６１〜６５は、回路基板１１の表面における６つの開口部１１ａ〜１１ｆの周囲に、略同心円状に形成されている。配線パターン６６は、開口部１１ａおよび１１ｂにはさまれた領域に、直線状に形成されている。配線パターン６１〜６６は、金メッキにより形成されているが、他の金属薄膜で形成されていてもよい。

図３（ａ）は発光装置１において、図２に記載される基板上に、ＬＥＤ素子が実装された状態の上面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡＡ′断面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のＢＢ′断面図である。

第１領域７１は、配線パターン６２と６３との間の領域である。第１領域７１には、回路基板１１の開口部１１ｃおよび１１ｄが含まれる。回路基板１１の開口部１１ｃおよび１１ｄから露出する実装基板１０の第１領域７１に、１３０個の第１ＬＥＤ素子３１が実装されている。５個ずつ直列に接続された２６組の第１ＬＥＤ素子３１は、配線パターン６２と６３との間で並列となるよう、ボンディングワイヤ９０によって電気的に接続されている。

第２領域７２は、配線パターン６４と６５との間の領域である。第２領域には、回路基板１１の開口部１１ｅおよび１１ｆが含まれる。回路基板１１の開口部１１ｅおよび１１ｆから露出する実装基板１０の第２領域７２に、１２０個の第２ＬＥＤ素子３２が実装されている。５個ずつ直列に接続された２４組の第２ＬＥＤ素子３２は、配線パターン６４と６５との間で並列となるよう、ボンディングワイヤ９０によって電気的に接続されている。

第３領域７３は、配線パターン６１に囲まれた領域である。第３領域７３には、回路基板１１の開口部１１ａおよび１１ｂが含まれる。回路基板１１の開口部１１ａおよび１１ｂから露出する実装基板１０の第３領域７３に、１９８個の第３ＬＥＤ素子３３が実装されている。９個ずつ直列に接続された２２組の第３ＬＥＤ素子３３は、配線パターン６１と６６との間で並列となるよう、ボンディングワイヤ９０によって電気的に接続されている。

発光装置１において、第１ＬＥＤ素子３１〜第３ＬＥＤ素子３３のいずれも、発光波長帯域が４５０〜４６０ｎｍ程度の青色光を発する同一種類の青色ＬＥＤダイである。第１ＬＥＤ素子３１〜第３ＬＥＤ素子３３は、青色ＬＥＤダイに限らず、例えば紫色ＬＥＤダイまたは近紫外ＬＥＤダイであってもよく、その発光波長帯域は、紫外域を含む２００〜４６０ｎｍ程度の範囲内であってもよい。

第１ＬＥＤ素子３１〜第３ＬＥＤ素子３３は、実装基板１０側に、発光面を実装基板１０とは反対側に向けて、絶縁性の接着剤（ダイボンド）により固定されている。

図３に示した、基板に実装されるＬＥＤ素子の総個数、直列接続されるＬＥＤ素子の個数、並列接続されるＬＥＤ素子の組の数は、いずれも一例であって、他の個数としてもよい。なお、図１（ｂ）、図３（ｂ）、図４（ｂ）、図５（ｂ）、図６（ｂ）、図７（ｂ）、図１０（ｂ）、図１１（ｂ）のＡＡ′断面図においては、説明のためＬＥＤ素子の個数を少なくして模式的に記載している。

図３（ａ）において点線で示した８つの箇所は、レジスト１２が塗布された後に、電極パッド１５として表面に露出する部分を示している。

図４（ａ）は発光装置１において、図３に記載される基板上にレジストが塗布された状態の上面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡＡ′断面図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）のＢＢ′断面図である。

レジスト１２は、６つの開口部１１ａ〜１１ｆの周辺と、配線パターン６１〜６６上で電極パッドとして表面に露出する部分を残して、回路基板１１上を覆うように塗布される。図４（ａ）では、説明のため、レジスト１２が塗布された部分を斜線で示している。

電極パッド１５−２はレジスト１２が塗布されずに表面に露出した配線パターン６２の部分であり、電極パッド１５−３は配線パターン６３の部分である。電極パッド１５−２および１５−３の一方がアノード電極、他方がカソード電極であり、これらが外部電源に接続されて所定の電圧が印加されることにより、配線パターン６２および６３の一方から第１ＬＥＤ素子３１を介して他方に電流が流れて、複数の第１ＬＥＤ素子３１が同時に発光する。

同様に、電極パッド１５−４および１５−５の間に所定の電圧が印加されることにより、配線パターン６４および６５を介して電流が流れて複数の第２ＬＥＤ素子３２が同時に発光し、電極パッド１５−１および１５−６の間に所定の電圧が印加されることにより、配線パターン６１および６６を介して電流が流れて複数の第３ＬＥＤ素子３３が同時に発光する。

図５（ａ）は発光装置１において、図４に記載される基板上に、ダム材が形成された状態の上面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡＡ′断面図であり、図５（ｃ）は図５（ａ）のＢＢ′断面図である。

第１ダム材２１は、第２封止樹脂４２および被覆樹脂５０の流出を防止するための枠体であり、開口部１１ｅ〜１１ｆの外縁側に、配線パターン６５を覆うように形成される。第２ダム材２２は、第１封止樹脂４１および第２封止樹脂４２の流出を防止するための枠体であり、開口部１１ｃ〜１１ｄと開口部１１ｅ〜１１ｆとの間に、配線パターン６３および６４を覆うように形成される。第３ダム材２３は、第１封止樹脂４１および第３封止樹脂４３の流出を防止するための枠体であり、開口部１１ａ〜１１ｂと開口部１１ｃ〜１１ｄとの間に、配線パターン６１および６２を覆うように形成される。

第１ダム材２１〜第３ダム材２３は、熱硬化性のシリコーン樹脂に白色塗料を混入させたものであり、硬化後は光反射性を有する。このため、第１ＬＥＤ素子３１〜第３ＬＥＤ素子３３から側方に出射された光は発光装置１の正面に向けて反射するので、発光装置１の正面における発光強度が大きくなる。

図６（ａ）は発光装置１において、図５に記載される基板上に、第１封止樹脂が形成された状態の上面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡＡ′断面図であり、図６（ｃ）は図６（ａ）のＢＢ′断面図である。

図６（ｂ）では、説明の都合上、図１（ｂ）において点線で示した部分Ｐに対応する部分ではボンディングワイヤ９０の記載を省略し、図１（ｂ）において点線で示した部分Ｑに対応する部分では第１蛍光体４４〜第３蛍光体４６の記載を省略している。

第１封止樹脂４１は、エポキシ樹脂で形成される。第１封止樹脂４１は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂であってもよい。第１封止樹脂４１は、第１蛍光体４４を含む。第１蛍光体４４は、青色光を吸収して緑色で発光する（ＢａＳｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋蛍光体、青色光を吸収して黄色で発光するＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）蛍光体、および青色光を吸収して赤色で発光するＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ²⁺蛍光体を有する。これらの蛍光体を所定の割合で混合することにより、第１蛍光体４４は、第１ＬＥＤ素子３１からの青色光を吸収して６５００Ｋの光を出射する。第１蛍光体４４に含有される蛍光体は、他の組成の蛍光体であってよい。第１蛍光体４４は、硬化前の第１封止樹脂４１の内部で流動し、第１ＬＥＤ素子３１の周囲に沈降する。第１封止樹脂４１は、第１蛍光体４４が第１ＬＥＤ素子３１の周囲に蛍光体層を形成した状態で加熱され、硬化される。

図７（ａ）は発光装置１において、図６に記載される基板上に、第２および第３封止樹脂が形成された状態の上面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡＡ′断面図であり、図７（ｃ）は図７（ａ）のＢＢ′断面図である。

図７（ｂ）では、説明の都合上、図１（ｂ）において点線で示した部分Ｐに対応する部分ではボンディングワイヤ９０の記載を省略し、図１（ｂ）において点線で示した部分Ｑに対応する部分では第１蛍光体４４〜第３蛍光体４６の記載を省略している。

第２封止樹脂４２および第３封止樹脂４３は、エポキシ樹脂で形成される。第２封止樹脂４２および第３封止樹脂４３は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂であってもよい。第２封止樹脂４２は第２蛍光体４５を含み、第３封止樹脂４３は第３蛍光体４６を含む。第２蛍光体４５および第３蛍光体４６は、青色光を吸収して緑色で発光する（ＢａＳｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋蛍光体、青色光を吸収して黄色で発光するＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）蛍光体、および青色光を吸収して赤色で発光するＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ²⁺蛍光体を有する。これらの蛍光体を所定の割合で混合することにより、第２蛍光体４５および第３蛍光体４６は、第２ＬＥＤ素子３２および第３ＬＥＤ素子３３からの青色光を吸収して３０００Ｋの光を出射する。第２蛍光体４５および第３蛍光体４６に含有される蛍光体は、他の組成の蛍光体であってよい。

第２蛍光体４５および第３蛍光体４６は、硬化前の第２封止樹脂４２および第３封止樹脂４３の内部で流動し、第２ＬＥＤ素子３２および第３ＬＥＤ素子３３の周囲に沈降する。第２封止樹脂４２および第３封止樹脂４３は、第２蛍光体４５および第３蛍光体４６が第２ＬＥＤ素子３２および第３ＬＥＤ素子３３の周囲に蛍光体層を形成した状態で加熱され、硬化される。

このように、封止樹脂内で蛍光体が沈降していると、実装基板１０に近い位置で蛍光体が発光するため、ＬＥＤ素子から出射された光によって蛍光体をより効率よく励起させることができ、励起された蛍光体の発する熱をより効率よく実装基板に伝達することができる。

第１封止樹脂４１〜第３封止樹脂４３において第１蛍光体４４〜第３蛍光体４６が沈降するとは、第１封止樹脂４１〜第３封止樹脂４３を厚さ方向に２分したときに、封止樹脂全体に含まれる蛍光体の粒子の５０％超が下層部分に存在し、その残りが上層部分に存在する状態となっていることをいう。封止樹脂全体に含まれる蛍光体の粒子の７０％超が下層部分に存在し、その残りが上層部分に存在する状態であると、さらに好ましい。蛍光体が沈降することにより、第１封止樹脂４１〜第３封止樹脂４３の上層部分は、下層部分と比較して蛍光体の割合が大きい状態になっている。

なお、図１、図６、図７、図８および図１０では説明のため蛍光体の粒径を拡大して模式的に記載しており、実際の蛍光体の粒子径に対応した記載とはしていない。また、第１蛍光体４４〜第３蛍光体４６は、第１封止樹脂４１〜第３封止樹脂４３の内部で沈降していなくてもよい。

図７に示す、第２封止樹脂４２および第３封止樹脂４３が配置され硬化された状態の発光装置１の、第１封止樹脂４１〜第３封止樹脂４３と第２ダム材２２〜第３ダム材２３とを覆うように、第１ダム材２１の内側に硬化前の被覆樹脂５０を配置する。そして、配置された被覆樹脂５０を硬化させることにより、図１に示す発光装置１が得られる。被覆樹脂５０は、光透過性のエポキシ樹脂で形成される。被覆樹脂５０は、光透過性を有していれば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂などであってもよい。

被覆樹脂５０は、第１領域７１〜第３領域７３にわたって連続的に形成される。発光装置１の発光領域では、発光領域内に配置されるダム材である第２ダム材２２や第３ダム材２３が露出せず、第１領域７１と第２領域７２との間、および、第１領域７１と第３領域７３との間の混色が促進される。

被覆樹脂５０は、酸化チタンの微粒子である光拡散材を含む。被覆樹脂５０は光拡散剤を含んでいるため、各領域から出射する光がそれぞれ拡散され、混色がさらに促進される。

図８（ａ）は図１（ｂ）において点線で示した部分Ｐにおける光の出射経路を説明するための模式図であり、図８（ｂ）は比較例の発光装置における光の出射経路を説明するための図である。

図８（ａ）に示すように、発光装置１において、第１ＬＥＤ素子３１から第２領域７２側に出射する光は、第１封止樹脂４１の内部を第１ＬＥＤ素子３１と第２ダム材２２とを結ぶＸの方向に進む。また、第１封止樹脂４１と被覆樹脂５０との屈折率の差は小さいため、第１ＬＥＤ素子から出射した光は、第１封止樹脂４１と被覆樹脂５０との境界でほぼ屈折せず、被覆樹脂５０の内部をそのままＸの方向に進む。被覆樹脂５０の上表面においては、被覆樹脂５０と空気との屈折率の差が大きいため角度δだけ屈折し、空気中をＸ′の方向に進む。また、第２ＬＥＤ素子３２から第１領域７１側に出射する光は、第２封止樹脂４２および被覆樹脂５０の内部を第２ＬＥＤ素子３２と第２ダム材２２とを結ぶＹの方向に進み、被覆樹脂５０の上表面において、被覆樹脂５０と空気との屈折率の差により角度δだけ屈折し、空気中をＹ′の方向に進む。

発光装置１では、第１ＬＥＤ素子３１から第２領域７２側に出射する光および第２ＬＥＤ素子３２から第１領域７１側に出射する光が、方向Ｘと方向Ｙとのなす角θに２δを加えた角で交差するため、混色が促進される。

一方、図８（ｂ）に示す比較例の発光装置は、被覆樹脂５０を有していない。したがって、第１ＬＥＤ素子３１から第２領域７２側に出射して第１封止樹脂４１内をＸの方向に進む光が屈折するのは、光が空気中に出射される第１封止樹脂４１の上表面となる。第１ＬＥＤ素子３１から第２領域７２側に出射した光は、第１封止樹脂４１の上表面で屈折し、光反射性を有する第２ダム材２２により第１領域７１側となるＸ′′の方向に反射される。同様に、第２ＬＥＤ素子３２から第１領域７１側に出射した光は、第２封止樹脂４２の上表面で屈折し、第２ダム材２２により第２領域７２側となるＹ′′の方向に反射される。

このように、比較例の発光装置では、第１ＬＥＤ素子３１から第２領域７２側に出射する光と第２ＬＥＤ素子３２から第１領域７１側に出射する光とは、第２ダム材２２によりそれぞれ反対方向に反射されるため、混色が生じにくい。

図９は、発光装置１の製造方法を示す図である。

まず、配線パターン６１〜６６が配置された回路基板１１を、実装基板１０に固定する（Ｓ１）。図２は、このときの状態に対応している。

次に、回路基板１１の開口部１１ａ〜１１ｆから露出した実装基板１０の表面に、第１ＬＥＤ素子３１〜第３ＬＥＤ素子３３を配置し、第１ＬＥＤ素子３１〜第３ＬＥＤ素子３３と配線パターン６１〜６６とをボンディングワイヤ９０により接続する（Ｓ２）。図３は、このときの状態に対応している。

そして、回路基板１１の表面にレジスト１２を塗布する（Ｓ３）。図４は、このときの状態に対応している。

さらに、回路基板１１の開口部１１ａ〜１１ｆの周囲に配置された配線パターンを覆うように、第１ダム材２１〜第３ダム材２３を形成する（Ｓ４）。図５は、このときの状態に対応している。

次に、第１ＬＥＤ素子３１を覆うように第１封止樹脂を配置する（Ｓ５）。図６は、このときの状態に対応している。

そして、第２ＬＥＤ素子３２を覆うように第２封止樹脂４２を、第３ＬＥＤ素子３３を覆うように第３封止樹脂４３を、それぞれ配置する（Ｓ６）。図７は、このときの状態に対応している。

最後に、第１封止樹脂４１〜第３封止樹脂４３と第２ダム材２２〜第３ダム材２３とを覆うように、第１ダム材２１の内側に硬化前の被覆樹脂５０を配置して(Ｓ７)、図１に記載した発光装置１が製造される。

以上のステップを含む工程により、発光装置１を製造することができるが、これは製造方法の一例であり、本発明はこの製造方法に限定されるものではない。

図１０（ａ）は本発明の第２の実施形態にかかる発光装置２の上面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡＡ′断面図であり、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＢＢ′および断面図である。

図１０（ｂ）では、説明の都合上、図１（ｂ）において点線で示した部分Ｐに対応する部分ではボンディングワイヤ９０の記載を省略し、図１（ｂ）において点線で示した部分Ｑに対応する部分では第１蛍光体４４〜第２蛍光体４５の記載を省略している。

なお、発光装置２の説明にあたり、発光装置１と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

発光装置２は、基板の中央近傍の円形の第１領域７１に実装された第１ＬＥＤ素子３１と、第１領域７１を囲む環状の第２領域７２に実装された第２ＬＥＤ素子３２と、第１領域７１の外側に配置された第１ダム材２１と、第１領域７１と第２領域７２との間に配置された第２ダム材２２と、ＬＥＤ素子３１を封止する第１封止樹脂４１と、第２ＬＥＤ素子３２を封止する第２封止樹脂４２と、第１封止樹脂４１、第２封止樹脂４２、および第２ダム材を覆う被覆樹脂５０とを有する。

このように構成される発光装置２は、第１領域７１と第２領域７２との間の混色を促進させることができる。

図１１（ａ）は変形例にかかる発光装置１′の上面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＡＡ′断面図であり、図１１（ｃ）は図１１（ａ）のＢＢ′断面図である。

図１１（ｂ）では、説明の都合上、図１（ｂ）において点線で示した部分Ｐに対応する部分ではボンディングワイヤ９０の記載を省略し、図１（ｂ）において点線で示した部分Ｑに対応する部分では第１蛍光体４４′〜第３蛍光体４６の記載を省略している。

発光装置１′は、第１封止樹脂４１に代えて第１封止樹脂４１′を有することが発光装置１と相違する。第１封止樹脂４１以外の発光装置１′の構成要素の構成および機能は、同一符号が付された発光装置１の構成要素の構成および機能と同一なので、ここでは詳細な説明を省略する。

第１封止樹脂４１′は、第２封止樹脂４２および第３封止樹脂４３を形成する樹脂のチクソ性よりも高いチクソ性を有する樹脂により形成される点が、第１封止樹脂４１と相違する。第１封止樹脂４１は、第２封止樹脂４２および第３封止樹脂４３よりも分子量の大きい同種類の樹脂、または、第２封止樹脂４２および第３封止樹脂４３と同一の樹脂に増粘剤、充填剤等を添加したもので形成される。

チクソ性とは、樹脂体に機械的な攪拌を加えたときにその粘度が低下し、放置するともとの状態（粘度）に戻る可逆的な性質である。チクソ性の高い樹脂は、攪拌することにより粘度が低下し、放置することによって元の粘度に戻る。攪拌して粘度の低下したチクソ性の高い樹脂を基板上に配置すると、もとの粘度に戻るため、配置されたときの形状を維持することができる。

第１封止樹脂４１′を構成する樹脂では、硬化前の２５℃における組成物の３０ｒｐｍにおける粘度と６０ｒｐｍにおける粘度との比（チクソ比）が、１．５〜４．５程度である。一方、第２封止樹脂４２および第３封止樹脂４３の硬化前のチクソ比は、１．０〜１．５程度である。チクソ比の大きさは、チクソ性の高さに対応する。すなわち、チクソ比の大きい樹脂はチクソ性が高く、チクソ比の小さい樹脂に比べて形状を維持しやすい。

このとき、硬化前の樹脂の粘度が大きすぎると加工や取り扱いが困難となり、粘度が小さすぎると、もとの粘度に戻っても形状を維持することができない。発光装置１′における第１封止樹脂４１′を構成する樹脂の、硬化前の２５℃における粘度が８〜１００Ｐａ・ｓ程度であり、硬化前の加工や取り扱いに好適であるとともに、硬化前の形状を適切に維持することができる。

このように、第１封止樹脂４１′は、硬化前においてチクソ性が比較的高いため、配置されてから所定時間、配置されたときの形状を維持することができる。そのため、第１封止樹脂４１′の流出を防止するために形成される第２ダム材２２および第３ダム材２３に求められる形状や高さの条件が緩和され、設計および製造が容易になる。

第１封止樹脂４１′は、第１蛍光体４４に代えて、第１蛍光体４４′を有することが第１封止樹脂４１と相違する。第１蛍光体４４′が含まれる第１封止樹脂４１′は、チクソ性が比較的高く粘度も比較的大きいため、第１蛍光体４４′は基板に配置された後の第１封止樹脂４１′の内部を流動しにくい。第１封止樹脂４１′は、第１蛍光体４４′が内部で均一に分布した状態で加熱され、硬化される。

本明細書では、本発明の実施形態として、発光領域を３分割した発光装置１と発光領域を２分割した発光装置２とを説明した。本発明の実施態様はこれらに限られるものではなく、例えば発光領域を４つ以上に分割した発光装置にも同様に適用可能である。

１、１′、２発光装置
１０実装基板
１１回路基板
１２レジスト
１５−１、１５−２、１５−３、１５−４、１５−５、１５−６電極パッド
２１、２２、２３ダム材
３１、３２、３３ＬＥＤ素子
４１、４１′、４２、４３封止樹脂
４４、４４′、４５、４６蛍光体
５０被覆樹脂
６１、６２、６３、６４、６５、６６配線パターン
７１第１領域
７２第２領域
７３第３領域
９０ボンディングワイヤ

Claims

第１発光素子が実装される第１領域と、前記第１領域を囲み且つ第２発光素子が実装される第２領域を有する実装基板と、
前記第１領域及び前記第２領域との間に配置されて前記第１又は第２発光素子と接続される配線パターンを有し且つ前記実装基板上に固定された回路基板と、
前記第２領域の外側に配置された第１ダム材と、
前記配線パターンの少なくとも一部を覆う様に、前記第１領域及び前記第２領域の間に配置された光反射性材料で形成された第２ダム材と、
前記第２ダム材の内側に配置され、第１蛍光体を含み、前記第１発光素子を封止する第１封止樹脂と、
前記第１ダム材と前記第２ダム材との間に配置され、前記第１蛍光体と異なる第２蛍光体を含み、且つ前記第２発光素子を封止する第２封止樹脂と、
前記第１ダム材の内側に配置され、光透過性樹脂により形成され、且つ前記第１封止樹脂、前記第２ダム材及び前記第２封止樹脂を覆う被覆樹脂と、
を備えることを特徴とする発光装置。
前記被覆樹脂は、光拡散材を含む、請求項１に記載の発光装置。
前記実装基板は、前記第１領域によって囲われ且つ第３発光素子が実装される第３領域を更に有し、
前記回路基板は、前記第１領域及び前記第３領域との間に配置されて前記第１又は第３発光素子と接続される第２配線パターンを更に有し、
前記第２配線パターンの少なくとも一部を覆う様に、前記第１領域及び前記第３領域の間に配置された光反射性材料で形成された第３ダム材と、
前記第３ダム材の内側に配置され、且つ前記第３発光素子を封止する第３封止樹脂と、を更に備え、
前記被覆樹脂は、前記第３ダム材及び前記第３封止樹脂を更に覆う、請求項１又は２に記載の発光装置。
前記第１封止樹脂のチクソ性は、前記第２封止樹脂のチクソ性より高い、請求項１〜３の何れか一項に記載の発光装置。