JP2022090270A - 発光モジュールおよび照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】良質な光を得ることができる発光モジュールおよび照明装置を提供すること。【解決手段】実施形態に係る発光モジュールは、基板と、第１発光素子と、第２発光素子とを具備する。基板は、第１領域と、第１領域よりも高さが低い第２領域と、を有する。第１発光素子は、第１領域に実装される。第２発光素子は、第２領域に実装され、第１発光素子とは高さ寸法が異なる。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、発光モジュールおよび照明装置に関する。

近年、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光素子を用いた照明装置は、省電力などにより光源として導入が急速に増加している。また、近年、高輝度化を目的として、板状の基板の上に複数の発光素子を高密度実装した発光モジュールが用いられている。

特開２０２０－２５１２９号公報

しかしながら、上述の技術では、種類の異なる発光素子を基板の上に並べて実装した場合、発光モジュールとして良質な光が得られない恐れがあった。

本発明が解決しようとする課題は、良質な光を得ることができる発光モジュール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モジュールは、基板と、第１発光素子と、第２発光素子とを具備する。基板は、第１領域と、前記第１領域よりも高さが低い第２領域と、を有する。第１発光素子は、前記第１領域に実装される。第２発光素子は、前記第２領域に実装され、前記第１発光素子とは高さ寸法が異なる。

本発明によれば、良質な光を得ることができる発光モジュールおよび照明装置を提供することが期待できる。

図１は、実施形態に係る発光モジュールの構成を示す平面図である。 図２は、実施形態に係る発光モジュールの構成を示す拡大断面図である。 図３は、実施形態に係る照明装置の構成を示す斜視図である。 図４は、実施形態の変形例１に係る発光モジュールの構成を示す拡大断面図である。 図５は、実施形態の変形例２に係る発光モジュールの構成を示す拡大断面図である。 図６は、実施形態の変形例３に係る発光モジュールの構成を示す拡大断面図である。 図７は、実施形態の変形例４に係る発光モジュールの構成を示す拡大断面図である。 図８は、実施形態の変形例５に係る発光モジュールの構成を示す拡大断面図である。 図９は、実施形態の変形例６に係る発光モジュールの構成を示す拡大断面図である。 図１０は、実施形態の変形例７に係る発光モジュールの構成を示す拡大断面図である。 図１１は、実施形態の変形例８に係る発光モジュールの構成を示す拡大断面図である。 図１２は、実施形態の変形例９に係る発光モジュールの構成を示す拡大断面図である。 図１３は、実施形態の変形例１０に係る発光モジュールの構成を示す拡大断面図である。 図１４は、実施形態の変形例１１に係る発光モジュールの構成を示す平面図である。 図１５は、実施形態の変形例１２に係る発光モジュールの構成を示す平面図である。 図１６は、実施形態の変形例１２に係る発光モジュールの構成を示す拡大断面図である。

以下で説明する実施形態に係る発光モジュール１は、基板１０と、第１発光素子２０と、第２発光素子３０とを具備する。基板１０は、第１領域１５と、第１領域１５よりも高さが低い第２領域１６と、を有する。第１発光素子２０は、第１領域１５に実装される。第２発光素子３０は、第２領域１６に実装され、第１発光素子２０とは高さ寸法が異なる。

また、以下で説明する実施形態に係る発光モジュール１において、第２発光素子３０は、第１発光素子２０よりも高さ寸法が大きく、第１領域１５に実装される第１発光素子２０の実装高さと、第２領域１６に実装される第２発光素子３０の実装高さとが略同等である。

また、以下で説明する実施形態に係る発光モジュール１は、基板１０と、第１発光素子２０と、第２発光素子３０とを具備する。基板１０は、第１領域１５と、第１領域１５よりも高さが低い第２領域１６と、を有する。第１発光素子２０は、第１領域１５に実装される。第２発光素子３０は、第２領域１６に実装され、第１発光素子２０よりも光束が大きい。

また、以下で説明する実施形態に係る発光モジュール１は、基板１０と、第１発光素子２０と、第２発光素子３０とを具備する。基板１０は、第１領域１５と、第１領域１５よりも高さが低い第２領域１６と、を有する。第１発光素子２０は、第１領域１５に実装される表面実装型の発光素子である。第２発光素子３０は、第２領域１６に実装される。
。

また、以下で説明する実施形態に係る発光モジュール１は、第１領域１５に配置される第１パターン配線１３と、第２領域１６に配置される第２パターン配線１４とを具備する。また、第２発光素子３０は、第２パターン配線１４に電気的に接続されており、第１パターン配線１３と、第２パターン配線１４とは電気的に接続されている。

また、以下で説明する実施形態に係る発光モジュール１は、基板１０と、第１発光素子２０と、第２発光素子３０とを具備する。基板１０は、第１領域１５と、第１領域１５よりも高さが低い第２領域１６と、を有する。第１発光素子２０は、第１領域１５に実装される。第２発光素子３０は、第２領域１６に第１発光素子２０の実装高さよりも低くなるように実装され、第１発光素子２０よりも配光角が狭い。

また、以下で説明する実施形態に係る照明装置１００は、上記に記載の発光モジュール１を具備する。

以下、図面を参照して、実施形態に係る発光モジュールおよび照明装置を説明する。実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。

［実施形態］
最初に、実施形態に係る発光モジュール１および照明装置１００の構成について、図１～図３を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係る発光モジュール１の構成を示す平面図であり、図２は、実施形態に係る発光モジュール１の構成を示す拡大断面図である。なお、図２は、図１に示すＡ－Ａ線の矢視断面図に相当する図である。

図１および図２に示すように、発光モジュール１は、基板１０と、複数の第１発光素子２０と、複数の第２発光素子３０とを具備する。

基板１０は、基体１１と、パターン配線１２とを有する。基体１１は、たとえば、板状であり、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、たとえば、セラミックス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を用いることができる。

なお、セラミックスとしては、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどを用いることができる。また、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。

パターン配線１２は、発光モジュール１において必要となる電気回路を形成する。パターン配線１２は、たとえば、実装パッドと、配線部とを有する。なお、パターン配線１２は、導電ビアを有していてもよい。

実装パッドは、基体１１のおもて面（すなわち、基板１０のおもて面１０ａ）に配置される。実装パッドは、発光素子と電気的に接続されるパッドであり、発光素子が裏面電極を備えるタイプ（例えば、上下電極タイプのベアチップ、フリップチップタイプのベアチップ、ＣＳＰ（Chip Size Package）、ＳＭＤ（Surface Mount Device）など）の場合は、発光素子は実装パッド上に配設される。また、発光素子が表面電極を備えるタイプ（例えば、フェースアップタイプのベアチップなど）の場合は、発光素子と実装パッドはボンディングワイヤＷ（図１１参照）を介して電気的に接続される。

配線部は、基体１１のおもて面や裏面（すなわち、基板１０の裏面１０ｂ）に配置される。配線部は、実装パッドと実装パッドを接続、または実装パッドと給電部（例えば、発光素子に外部から電力を供給するパッド、コネクタなど）を接続する。導通ビアは、基体１１を厚み方向に貫通し、おもて面１０ａの実装パッドや配線部を裏面１０ｂ側に引き回す（おもて面１０ａ側と裏面１０ｂ側を電気的に接続する）。

導電ビアは配線部の一部であり、パターン配線１２が導電ビアを備える場合は、基体１１のおもて面１０ａ側に配設された２つの実装パッドを接続する配線部が、基体１１の裏面１０ｂ側を通る構造であってもよい。

実施形態では、導電ビアを備える構成のパターン配線１２を有することにより、基板１０のおもて面１０ａでの配線が簡略化できることから、発光素子を高密度に実装することができる。

なお、本開示のパターン配線１２は、実装パッド、配線部および導電ビアで三次元的に構成される場合に限られない。たとえば、本開示のパターン配線１２は、基板１０のおもて面１０ａにおいて２次元的に構成されていてもよい。この場合、パターン配線１２は、実装パッドと、配線部と、を備え、配線部は、基体１１のおもて面のみに配置される。

パターン配線１２の材料は、導電性材料であれば特に限定されない。パターン配線１２の材料は、たとえば、銀、銅、金、タングステンなどの金属を適用することができる。

また、実施形態に係るパターン配線１２は、第１パターン配線１３と、第２パターン配線１４とを含む。第１パターン配線１３は、後述する第１領域１５に配置されるパターン配線であり、第２パターン配線１４は、後述する第２領域１６に配置されるパターン配線である。

基体１１の材料をセラミックスとする場合には、基板１０は、たとえば、ＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramics）法を用いて形成することができる。基板１０は、たとえば、基体１１とパターン配線１２とを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。

第１発光素子２０は、たとえば、ＣＳＰタイプの発光素子である。ＣＳＰタイプの発光素子は、表面実装型の発光素子の一例である。第１発光素子２０は、発光層２１と、蛍光体層２２と、電極２３と、基材２４と、を有する。発光層２１と電極２３は、基材２４の一方の面側に配設されており、基材２４の発光層２１と電極２３が配設されている一方の面側を、基材２４の底部とよぶ。

発光層２１は、第１発光素子２０の基材２４の底部近傍に配置され、所定の波長の励起光を発光する。発光層２１は、たとえば、青色の励起光を発光する。

蛍光体層２２は、基材２４を覆うように配置され、蛍光体を含有した樹脂で構成される。蛍光体層２２は、発光層２１からの励起光を受けて発光する。蛍光体層２２には、たとえば、緑色蛍光体、黄色蛍光体および赤色蛍光体が含有されており、これらの蛍光体が発光層２１からの青色の励起光を受けて、それぞれ緑色、黄色および赤色に発光する。

そして、励起光の青色と、蛍光体からの緑色、黄色および赤色の発光とを混色することにより、第１発光素子２０は白色に発光する。

電極２３は、基材２４の底部に配置され、発光層２１に電気的に接続される。また、電極２３は、パターン配線１２の実装パッドに電気的および機械的に接続される。これにより、第１発光素子２０は、基板１０に実装される。

第２発光素子３０は、たとえば、ＣＳＰタイプの発光素子である。第２発光素子３０は、発光層３１と、蛍光体層３２と、電極３３と、基材３４と、を有する。発光層３１と電極３３は、基材３４の一方の面側に配設されており、基材３４の発光層３１と電極３３が配設されている一方の面側を、基材３４の底部とよぶ。

発光層３１は、第２発光素子３０の基材３４の底部近傍に配置され、所定の波長の励起光を発光する。発光層３１は、たとえば、青色の励起光を発光する。

蛍光体層３２は、基材３４を覆うように配置され、蛍光体を含有した樹脂で構成される。蛍光体層３２は、発光層３１からの励起光を受けて発光する。蛍光体層３２には、たとえば、緑色蛍光体、黄色蛍光体および赤色蛍光体が含有されており、これらの蛍光体が発光層３１からの青色の励起光を受けて、それぞれ緑色、黄色および赤色に発光する。

そして、励起光の青色と、蛍光体からの緑色、黄色および赤色の発光とを混色することにより、第２発光素子３０は白色に発光する。

電極３３は、基材３４の底部に配置され、発光層３１に電気的に接続される。また、電極３３は、パターン配線１２の実装パッドに電気的および機械的に接続される。これにより、第２発光素子３０は、基板１０に実装される。

ここで、実施形態では、第２発光素子３０の高さ寸法Ｔ２が、第１発光素子２０の高さ寸法Ｔ１と異なる。たとえば、図２の例では、第２発光素子３０の高さ寸法Ｔ２が、第１発光素子２０の高さ寸法Ｔ１よりも大きい。

なお、本開示において、「発光素子の高さ寸法」とは、発光層に電気的に接続される電極を含む、発光素子の上端から下端までの垂直距離を意味する。つまり、図２に示す発光素子の電極方向において、発光素子の最下面である電極下面と、発光素子の最上面である蛍光体層上面までの垂直距離の寸法である。

また、本開示において、「第１発光素子２０の高さ寸法Ｔ１と第２発光素子３０の高さ寸法Ｔ２とが異なる」とは、例えば、高さ寸法Ｔ１と高さ寸法Ｔ２との差異が、高さ寸法Ｔ１、Ｔ２のうち低いほうの高さ寸法（図２の例では高さ寸法Ｔ１）の十分の一以上であることを意味する。裏を返せば、高さ寸法Ｔ１と高さ寸法Ｔ２との差異が、高さ寸法Ｔ１、Ｔ２のうち低いほうの高さ（図２の例では高さ寸法Ｔ１）の十分の一未満であれば、「第１発光素子２０の高さ寸法Ｔ１と第２発光素子３０の高さ寸法Ｔ２とは略同等」である。

一方で、高さ寸法が異なる２種類の発光素子を１つの平面基板に搭載する場合、高さ寸法が大きい発光素子（ここでは、第２発光素子３０）からの発光のほうが目立ちやすくなることから、そのままでは良質な光を得ることが難しい。

そこで、実施形態では、図２などに示すように、基板１０のおもて面１０ａに高さの異なる第１領域１５および第２領域１６を設けて、かかる２つの領域に第１発光素子２０および第２発光素子３０をそれぞれ実装することとした。つまり基板１０は、少なくとも２種類の高さの領域を備える段差基板である。

具体的には、図２に示すように、第２領域１６よりも高さの高い第１領域１５に、第２発光素子３０よりも高さ寸法の小さい第１発光素子２０が実装される。また、第１領域１５よりも高さの低い第２領域１６に、第１発光素子２０よりも高さ寸法の大きい第２発光素子３０が実装される。

これにより、第１発光素子２０の実装高さと、第２発光素子３０の実装高さとの差異を小さくすることができる。

なお、本開示において、「発光素子の実装高さ」とは、平面である基板１０の裏面１０ｂを基準高さとして、基板１０の裏面１０ｂから基板１０のおもて面１０ａに実装される発光素子の上端までの垂直距離を意味する。つまり、図２に示す発光素子の方向において、発光モジュール１の最下面である基板１０の裏面１０ｂと、発光素子の最上面である蛍光体層上面までの垂直距離である。

なお、発光素子の実装高さは、基板１０のおもて面１０ａ側に基準高さを定めてもよく、この場合、おもて面１０ａで最も面積が広い高さが基準高さとして設定される。また、本開示において、「第１領域１５と第２領域１６との高さが異なる」とは、高さ寸法Ｔ１、Ｔ２のうち小さいほうの高さ寸法（図２の例では高さ寸法Ｔ１）以上に高さが異なることを意味する。

そして、実施形態では、２種類の発光素子における実装高さの差異を小さくすることにより、２種類の発光素子の目立ち度を均等にすることができる。したがって、実施形態によれば、発光モジュール１において良質な光を得ることができる。

なお、本開示において、「良質な光」とは、「色ムラが少ない光」、「発光効率が高い光」および「色ズレを抑えた光」のうち少なくとも１つである。

また、実施形態では、図１に示すように、平面視において、一列に並んだ複数の第１発光素子２０と、一列に並んだ複数の第２発光素子３０とが交互に並ぶように配置されてもよい。これにより、２種類の発光素子の目立ち度をさらに均等にすることができることから、発光モジュール１においてさらに良質な光を得ることができる。

なお、図１および図２の例では、基板１０のおもて面１０ａに凸形状の第１領域１５を形成した例について示しているが、おもて面１０ａの形状はかかる例に限られない。たとえば、本開示では、基板１０のおもて面１０ａに凹形状の第２領域１６が形成されてもよい。

図３は、実施形態に係る照明装置１００の構成を示す斜視図である。ここまで説明した発光モジュール１は、たとえば、図３に示すような投光器として使用される照明装置１００の光源として用いられる。

図３に示す照明装置１００においては、たとえば、複数の発光ユニット１１０の各々に発光モジュール１が設けられる。なお、図３に示す照明装置１００は一例であって、発光モジュール１は目的に応じて種々の照明装置の光源として用いられてもよい。たとえば、発光モジュール１は、ダウンライトやスポットライト等の光源として用いられてもよい。

［実施形態の効果］
上述してきたように、実施形態に係る発光モジュール１は、高さ寸法が異なる第１発光素子２０および第２発光素子３０を、基板１０において高さが異なる第１領域１５および第２領域１６にそれぞれ実装する。このため、実施形態に係る発光モジュール１は、良質な光を得ることができる。

［変形例１］
つづいて、実施形態に係る発光モジュール１の各種変形例について、図４～図１６を参照しながら説明する。図４は、実施形態の変形例１に係る発光モジュール１の構成を示す拡大断面図である。

図４に示すように、変形例１では、上記の実施形態と同様に、第２領域１６よりも高さの高い第１領域１５に、第２発光素子３０よりも高さ寸法の小さい第１発光素子２０が実装される。また、変形例１では、第１領域１５よりも高さの低い第２領域１６に、第１発光素子２０よりも高さ寸法の大きい第２発光素子３０が実装される。

そして、変形例１に係る発光モジュール１は、第１領域１５に実装される第１発光素子２０の実装高さと、第２領域１６に実装される第２発光素子３０の実装高さとが略同等である。

なお、本開示において、第１発光素子２０の実装高さと第２発光素子３０の実装高さとが略同等とは、第１発光素子２０の実装高さと第２発光素子３０の実装高さとの差異が、高さ寸法Ｔ１、Ｔ２（図２参照）のうち小さいほうの高さ寸法（図４の例では高さ寸法Ｔ１）の十分の一未満であることを意味する。

そして、変形例１では、２種類の発光素子の実装高さを揃えることにより、２種類の発光素子の目立ち度をさらに均等にすることができる。したがって、変形例１によれば、発光モジュール１においてさらに良質な光を得ることができる。

なお、本開示において、２種類の発光素子の実装高さを揃える手法としては、第１発光素子２０および第２発光素子３０の高さ寸法Ｔ１、Ｔ２を調整する場合や、第１領域１５および第２領域１６の高さを調整する場合に限られない。

たとえば、第１発光素子２０および第２発光素子３０を基板１０に固定するはんだ材やシリコーン等のダイボンド材の厚みを調整することにより、２種類の発光素子の実装高さを揃えてもよい。

［変形例２、３］
図５および図６は、実施形態の変形例２および変形例３に係る発光モジュール１の構成を示す拡大断面図である。変形例２、３では、第２発光素子３０の構成が上記の実施形態と異なる。

変形例２の第２発光素子３０は、たとえば、ＳＭＤタイプの発光素子である。ＳＭＤタイプの発光素子は、表面実装型の発光素子の別の一例である。第２発光素子３０は、発光層３１と、筐体３５と、レンズ３６とを有する。発光層３１は、筐体３５の内部に配置されたＬＥＤが備えており、所定の波長の励起光を発光する。

筐体３５は、たとえば、上部が開口した箱形状を有する。レンズ３６は、筐体３５の上方に、上部の開口を覆うように配置される。レンズ３６は、たとえば、発光層３１から上方に照射された光の配光角を狭くするように設計された狭配光レンズである。

ここで、変形例２に係る発光モジュール１は、第１領域１５に実装される第１発光素子２０の実装高さと、第２領域１６に実装されるＳＭＤタイプの第２発光素子３０の実装高さとが略同等であるとよい。なお、図５の例において、第２発光素子３０の実装高さは、基板１０の裏面１０ｂから第２発光素子３０のレンズ３６の上端までの垂直距離である。

このように、２種類の発光素子の実装高さを揃えることにより、２種類の発光素子の目立ち度をさらに均等にすることができる。したがって、変形例２によれば、発光モジュール１においてさらに良質な光を得ることができる。

また、図６に示す変形例３では、第２発光素子３０の実装高さが、基板１０の裏面１０ｂから第２発光素子３０の筐体３５の上端までの垂直距離である。

これによっても、２種類の発光素子の実装高さを揃えることにより、２種類の発光素子の目立ち度をさらに均等にすることができる。したがって、変形例３によれば、発光モジュール１においてさらに良質な光を得ることができる。

［変形例４］
図７は、実施形態の変形例４に係る発光モジュール１の構成を示す拡大断面図である。ここまで説明した実施形態および変形例１～３では、第２領域１６よりも位置が高い第１領域１５に、第２発光素子３０よりも高さ寸法の小さい第１発光素子２０を実装した例について示したが、本開示はかかる例に限られない。

たとえば、図７に示すように、変形例４では、第２領域１６よりも高さの高い第１領域１５に、第２発光素子３０よりも高さ寸法の大きい第１発光素子２０が実装される。また、第１領域１５よりも高さの低い第２領域１６に、第１発光素子２０よりも高さ寸法の小さい第２発光素子３０が実装される。

このように、第１発光素子２０の実装高さをより高くすることにより、たとえば、第１発光素子２０よりも第２発光素子３０のほうが目立ちやすい光を発光するような場合に、第１発光素子２０と第２発光素子３０との発光のバランスを取ることができる。したがって、変形例４によれば、発光モジュール１において良質な光を得ることができる。

例えば、第１発光素子２０は視感度の低い光（青色や赤色の光など）を照射する発光素子で、第２発光素子３０は視感度の高い光（緑色の光など）を照射する発光素子の場合は、変形例４の構成にすることで良質な光を得ることができる。

［変形例５］
図８は、実施形態の変形例５に係る発光モジュール１の構成を示す拡大断面図である。図８に示すように、変形例５では、第１発光素子２０の光束と、第２発光素子３０の光束とが異なる場合について示している。

具体的には、変形例５では、第２領域１６よりも高さの高い第１領域１５に、第２発光素子３０よりも光束の小さい第１発光素子２０が実装される。また、変形例５では、第１領域１５よりも高さの低い第２領域１６に、第１発光素子２０よりも光束の大きい第２発光素子３０が実装される。

そして、変形例５では、光束の大きい第２発光素子３０を基板１０の低い位置（第２領域１６）に配置することにより、２種類の発光素子の目立ち度を均等にすることができる。したがって、変形例５によれば、発光モジュール１において良質な光を得ることができる。

なお、変形例５においては、単純に発光素子に流れる電流値によって判断してもよい。一般的に光束は発光素子に流れる電流値に比例する。例えば、第２発光素子３０は、第１発光素子２０よりも発光モジュール１点灯時に流れる電流が多い発光素子である。

また、この変形例５を含め、以降に説明する各種変形例において、第１発光素子２０の高さ寸法Ｔ１（図２参照）と第２発光素子３０の高さ寸法Ｔ２（図２参照）とは、略同等であってもよいし、異なっていてもよい。

［変形例６］
図９は、実施形態の変形例６に係る発光モジュール１の構成を示す拡大断面図である。図９に示すように、変形例６では、第１発光素子２０の配光角と、第２発光素子３０の配光角とが異なる場合について示している。

変形例６では、たとえば、第１発光素子２０がＣＳＰタイプの発光素子であり、第２発光素子３０がＳＭＤタイプの発光素子である。すなわち、変形例６の第１発光素子２０は、蛍光体層２２（図２参照）から広い範囲に光を照射する一方で、第２発光素子３０は、レンズ３６（図５参照）から限られた範囲に光を照射する。

そのため、変形例６では、第２発光素子３０の配光角よりも第１発光素子２０の配光角のほうが大きい。

そして、変形例６では、第２領域１６よりも高さの高い第１領域１５に、第２発光素子３０よりも配光角の大きい第１発光素子２０が実装される。また、変形例６では、第１領域１５よりも高さの低い第２領域１６に、第１発光素子２０よりも配光角の小さい第２発光素子３０が実装される。

これにより、第２発光素子３０から照射される光が、第１領域１５と第２領域１６との間にある段差で遮られることを抑制することができる。

したがって、変形例６によれば、２種類の発光素子の目立ち度を均等にすることができることから、発光モジュール１において良質な光を得ることができる。

また、第２発光素子３０から照射される光は、配光角が狭いため、第１領域１５と第２領域１６とを接続する段差や、第１発光素子２０に吸収されない。そのため、第２発光素子３０から効率良く光を取り出すことが可能となり、発光モジュール１において高い効率の光を得ることができる。

さらに、第２発光素子３０から照射される光は、配光角が狭いため、第１発光素子２０に吸収されない。そのため、第２発光素子３０から照射された光が第１発光素子２０の蛍光体に吸収されて色が変わってしまうことが抑制できる。その結果、発光モジュール１において設計された色からの色ズレが小さい光を得ることができる。

なお、図９の例では、配光角の広い第１発光素子２０としてＣＳＰタイプの発光素子を例示し、配光角の狭い第２発光素子３０としてＳＭＤタイプの発光素子を例示したが、第１発光素子２０と第２発光素子３０の配光角が異なっていれば、本開示はかかる例に限られない。たとえば、配光角の広い第１発光素子２０として、配光角の広いレンズ３６を搭載したＳＭＤタイプの発光素子などを用いてもよい。

［変形例７］
図１０は、実施形態の変形例７に係る発光モジュール１の構成を示す拡大断面図である。図１０に示すように、変形例７では、第１領域１５にＳＭＤタイプの第１発光素子２０が配置され、第２領域１６にＣＳＰタイプの第２発光素子３０が配置される。

このように、高さの低い第２領域１６にＣＳＰタイプの第２発光素子３０を配置することにより、第１発光素子２０から照射される光が第２発光素子３０の蛍光体層３２（図２参照）に入射することを抑制することができる。

したがって、変形例７によれば、第２発光素子３０の蛍光体層３２に意図せず光が吸収されてしまうことを抑制することができることから、発光モジュール１において良質な光を得ることができる。

また、変形例７では、配光角の広い第２発光素子３０から照射される光が、第１領域１５と第２領域１６との間にある段差で遮られることを抑制するため、かかる段差に反射膜１７を配置してもよい。ここでの反射膜１７とは、例えば反射率の高い金属や樹脂の膜（層）である。

これにより、第２発光素子３０から照射される光の光量を増加させることができる。したがって、変形例７によれば、２種類の発光素子の目立ち度を均等にすることができることから、発光モジュール１において良質な光を得ることができる。

［変形例８］
図１１は、実施形態の変形例８に係る発光モジュール１の構成を示す拡大断面図である。図１１に示すように、変形例８では、第２発光素子３０の構成が、ここまで説明した実施形態および各種変形例と異なる。

変形例８の第２発光素子３０は、たとえば、発光層３１が基材３７とともに露出するタイプ（以下、ベアチップタイプとも呼称する。）の発光素子である。かかる第２発光素子３０は、発光層３１と、基材３７とを有する。発光層３１は、基材３７の表面に配設され、所定の波長の励起光を発光する。基材３７は、たとえば、サファイアで構成される。

また、ベアチップタイプの第２発光素子３０と基板１０のパターン配線１２（すなわち、第２パターン配線１４）とは、ボンディングワイヤＷで電気的に接続される。

また、ベアチップの周囲にはダム材３８が配設され、そのダム材３８で囲われた領域に透明な封止樹脂３９が充填される。ダム材３８は、少なくともボンディングワイヤＷのループ高さ（ボンディングワイヤの最も高くなる箇所）よりも高くなるように配設され、封止樹脂３９は、ボンディングワイヤＷのループ高さの同等以上の高さまで充填される。このように、ベアチップタイプの第２発光素子３０は、所謂ＣＯＢ（Chip On Board）の形態で基板１０に実装されている。

そして、変形例８では、高さの低い第２領域１６にベアチップタイプの第２発光素子３０を配置される。これにより、第１発光素子２０から照射される光が第２発光素子３０に接続されるボンディングワイヤＷに入射することを抑制することができる。

したがって、変形例８によれば、第２発光素子３０に接続されるボンディングワイヤＷにおいて光学干渉が生じることを抑制することができることから、発光モジュール１において良質な光を得ることができる。

なお、図１１の例では、ベアチップタイプの発光素子がフェースアップチップである場合について示したが、ベアチップタイプの発光素子はかかる例に限られず、たとえば、上限電極チップなどであってもよい。また、図１１の例においては、第１領域１５と第２領域１６との段差がダム材３８の役割を担ってもよい。この場合、第１領域１５と第２領域１６との高さに、ボンディングワイヤＷのループ高さ以上の差がある必要がある。

［変形例９］
図１２は、実施形態の変形例９に係る発光モジュール１の構成を示す拡大断面図である。図１２に示すように、変形例９では、基板１０の構成が図１１の例と異なる。

具体的には、変形例９では、パターン配線１２が、第１領域１５と第２領域１６との間にある段差を含め、基板１０のおもて面１０ａに沿って配置される。

そして、変形例９では、図１２に示すように、ベアチップタイプの第２発光素子３０が、ボンディングワイヤＷで第２パターン配線１４に電気的に接続されるとともに、かかる第２パターン配線１４が第１パターン配線１３に電気的に接続されている。変形例９でも、変形例８と同様にベアチップタイプの第２発光素子３０は、所謂ＣＯＢの形態で基板１０に実装されている。

これにより、第１発光素子２０と第２発光素子３０とが直列または並列に接続された発光モジュール１を実現することができる。

また、変形例９では、上記の変形例８と同様に、高さの低い第２領域１６にベアチップタイプの第２発光素子３０を配置されることから、第１発光素子２０から照射される光が第２発光素子３０に接続されるボンディングワイヤＷに入射することを抑制することができる。

したがって、変形例９によれば、第２発光素子３０に接続されるボンディングワイヤＷにおいて光学干渉が生じることを抑制することができることから、発光モジュール１において良質な光を得ることができる。

［変形例１０］
図１３は、実施形態の変形例１０に係る発光モジュール１の構成を示す拡大断面図である。図１３に示すように、変形例１０では、第１発光素子２０の構成が図１２の例と異なる。

具体的には、変形例１０では、第１発光素子２０が、ＳＭＤタイプの発光素子で構成される。このように、蛍光体層が含まれない第１発光素子２０を高さの高い第１領域１５に配置することにより、低い位置の第２発光素子３０から照射される光が第１発光素子２０の蛍光体層に入射することを抑制することができる。

したがって、変形例１０によれば、第１発光素子２０に意図せず光が吸収されてしまうことを抑制することができることから、発光モジュール１において良質な光を得ることができる。

なお、図１３の例では、蛍光体層が含まれない第１発光素子２０として、ＳＭＤタイプの発光素子を用いる例について示したが、蛍光体層が含まれない第１発光素子２０はＳＭＤタイプの発光素子に限られず、たとえば、蛍光体層が含まれない発光素子やＳＭＤなどであってもよい。ここでの蛍光体層が含まれないＳＭＤとは、例えば発光素子を透明樹脂で封止した形態のＳＭＤが該当する。

また、本開示において、蛍光体層が含まれる発光素子を第１発光素子２０として用いる場合、ペアとして用いられる第２発光素子３０は、赤外光を照射する発光素子であってもよい。

この場合には、第２発光素子３０から照射される赤外光が第１発光素子２０に入射したとしても、蛍光体層は赤外光では発光しない。そのため、第１発光素子２０が誤って発光することを抑制することができることから、発光モジュール１において良質な光を得ることができる。

［変形例１１］
図１４は、実施形態の変形例１１に係る発光モジュール１の構成を示す平面図である。図１４に示すように、変形例１１では、第１発光素子２０および第２発光素子３０の配置が図１に示した実施形態と異なる。

具体的には、図１４に示すように、平面視において、千鳥状に並んだ複数の第１発光素子２０と、千鳥状に並んだ複数の第２発光素子３０とが交互に並ぶように配置されてもよい。これによっても、２種類の発光素子の目立ち度をさらに均等にすることができることから、発光モジュール１においてさらに良質な光を得ることができる。

［変形例１２］
ここまで説明した実施形態および各種変形例では、２種類の高さを有する基板１０のおもて面１０ａに２種類の発光素子を搭載する例について示したが、本開示はかかる例に限られない。

図１５は、実施形態の変形例１２に係る発光モジュール１の構成を示す平面図であり、図１６は、実施形態の変形例１２に係る発光モジュール１の構成を示す拡大断面図である。なお、図１６は、図１５に示すＢ－Ｂ線の矢視断面図に相当する図である。

図１５および図１６に示すように、変形例１２では、第２領域１６よりも高さの高い第１領域１５に、第２発光素子３０よりも高さ寸法の小さい第１発光素子２０が実装される。また、変形例１２では、第１領域１５よりも高さの低い第２領域１６に、第１発光素子２０よりも高さ寸法の大きい第２発光素子３０が実装される。

さらに、変形例１２では、第２領域１６よりも高さの低い第３領域１８に、第２発光素子３０よりも高さ寸法の大きい第３発光素子４０が実装される。

これにより、第１発光素子２０の実装高さと、第２発光素子３０の実装高さと、第３発光素子４０の実装高さとの差異を小さくすることができる。

そして、変形例１２では、３種類の発光素子における実装高さの差異を小さくすることにより、それぞれ高さ寸法の異なる３種類の発光素子の目立ち度を均等にすることができる。したがって、変形例１２によれば、発光モジュール１において良質な光を得ることができる。

なお、本開示では、４種類以上の発光素子における実装高さの差異を、４種類以上の高さを有する基板１０に搭載することにより、すべての種類の発光素子における実装高さの差異を小さくしてもよい。

また、本開示では、表面実装型の発光素子として、ＣＳＰタイプの発光素子およびＳＭＤタイプの発光素子について示したが、表面実装型の発光素子はかかる例に限られず、たとえば、フリップチップタイプの発光素子などであってもよい。

また、一般的に表面実装型の発光素子は、はんだなどの導電性の接合材料を用いて基板（第１領域１５）に実装されるため、発光素子で発生した熱を基板に伝えやすく放熱性が高い。そのため、上述した実施形態や変形例では、高さの高い第１領域１５に表面実装型の発光素子を配設しても発光素子の特性を大きく低下させることがない。そのため、第１領域１５に実装された発光素子の光束が低下したり、色がシフトしたりすることを抑制できるため、発光モジュール１において、良質な光を得ることが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、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、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。

１ 発光モジュール
１０ 基板
１１ 基体
１２ パターン配線
１３ 第１パターン配線
１４ 第２パターン配線
１５ 第１領域
１６ 第２領域
２０ 第１発光素子
３０ 第２発光素子
１００ 照明装置

Claims (7)

1. 第１領域と、前記第１領域よりも高さが低い第２領域と、を有する基板と；
   前記第１領域に実装される第１発光素子と；
   前記第２領域に実装され、前記第１発光素子とは高さ寸法が異なる第２発光素子と；
   を具備する発光モジュール。
2. 前記第２発光素子は、前記第１発光素子よりも高さ寸法が大きく、
   前記第１領域に実装される前記第１発光素子の実装高さと、前記第２領域に実装される前記第２発光素子の実装高さとが略同等である
   請求項１に記載の発光モジュール。
3. 第１領域と、前記第１領域よりも高さが低い第２領域と、を有する基板と；
   前記第１領域に実装される第１発光素子と；
   前記第２領域に実装され、前記第１発光素子よりも光束が大きい第２発光素子と；
   を具備する発光モジュール。
4. 第１領域と、前記第１領域よりも高さが低い第２領域と、を有する基板と；
   前記第１領域に実装される表面実装型の第１発光素子と；
   前記第２領域に実装される第２発光素子と；
   を具備する発光モジュール。
5. 前記基板は、前記第１領域に配置される第１パターン配線と、前記第２領域に配置される第２パターン配線と、を有し、
   前記第２発光素子は、前記第２パターン配線に電気的に接続されており、
   前記第１パターン配線と、前記第２パターン配線とは電気的に接続されている
   請求項４に記載の発光モジュール。
6. 第１領域と、前記第１領域よりも高さが低い第２領域と、を有する基板と；
   前記第１領域に実装される第１発光素子と；
   前記第２領域に前記第１発光素子の実装高さよりも低くなるように実装され、前記第１発光素子よりも配光角が狭い第２発光素子と；
   を具備する発光モジュール。
7. 請求項１～６のいずれか一つに記載の発光モジュール；
   を具備する照明装置。

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