JP2024048344A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】気密封止された発光装置を提供する。【解決手段】実装領域１０ａを有する実装基板１０と、実装領域１０ａを囲む開口部１１ａが形成された回路基板１１と、紫外光を出射する複数の発光素子１３と、回路基板１１に配置され、発光素子１３に接続される給電用配線パターン１４、１５と、給電用配線パターン１４、１５の外側に配置される封止用配線パターン１６と、封止用配線パターン１６の外側に配置される電極１７、１８と、封止用配線パターン１６に底面が接合されることで、実装基板１０及び回路基板１１と共に発光素子１３を収容する収容部１９ａを形成する封止部材１９とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置に関する。

紫外線（ultraviolet、ＵＶ）光を出射する発光ダイオード（Light Emitting Diode、ＬＥＤ）等の複数の発光素子を、窒素及びアルゴン等の不活性ガスが充填された収容部に収容した発光装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載される発光装置は、複数の発光素子が金属製支持部材に配置された基台に実装されているので、複数の発光素子から発生した熱が基台及び熱伝導率が高い金属製支持部材を介して放熱されるため、良好な放熱性を維持することができる。

特開２００６－２６９６７８号公報（図１）

しかしながら、特許文献１に記載される発光装置では、複数の発光素子に外部から電力を供給する端子部が、複数の発光素子が収容される収容部に貫通孔を介して挿入されるため、気密性が高い収容部を形成することは容易ではない。また、特許文献１に記載される発光装置では、ベースの側壁に端子部を挿入するための高さ方向のスペースが必要であり、ＬＥＤチップの上面と窓部の下面の距離が長くなるので、窓部に到達するまでのＬＥＤチップからの光が拡散しやすく、発光モジュールの光の指向性を狭くすることは容易ではない。また、特許文献１に記載される発光装置では、キャップは、外縁部の平坦な面でベースと接合されるので、接合面の位置が水平方向にずれる恐れがある。

本発明は、このような課題を解決するものであり、反射体が配置された実装基板に実装される複数の発光素子と発光素子の周囲に配置された回路基板とを備え、上方に高効率で光出射可能な発光装置を提供することを目的とする。

本発明に係る発光装置は、反射体が配置された実装領域を有する実装基板と、実装領域を囲む開口部が形成され、実装基板の表面に配置される回路基板と、実装領域に配置され、紫外光を出射する複数の略矩形の発光素子と、回路基板の表面に配置され、発光素子と電気的に接続される給電用配線パターンと、回路基板の表面に配置され、給電用配線パターンと電気的に接続される電極とを有する。

さらに、本発明に係る発光装置において、発光素子からの出射光を遮光又は吸収する遮光吸収体を有し、遮光吸収体は、発光素子の一方の対向する辺の外側に配置され、反射体は、発光素子の他方の対向する辺の外側に配置され、発光素子と遮光吸収体を、第１方向に連続して実装領域の表面に形成するとともに、発光素子と反射体を、第２方向に連続して実装領域の表面に形成することが好ましい。

さらに、本発明に係る発光装置において、給電用配線パターンの外側に配置され、給電用配線パターンを囲む封止用配線パターンと、実装基板及び回路基板と共に複数の発光素子を収容する収容部を形成する封止部材とを有し、電極は、封止用配線パターンの外側に配置されることが好ましい。

さらに、本発明に係る発光装置において、回路基板は、給電用配線パターンと電極との間を電気的に接続する接続部が内部に形成されることが好ましい。

さらに、本発明に係る発光装置において、実装基板と複数の発光素子との間にサブマウント基板を有し、発光素子と、給電用配線パターンは、サブマウント基板を介して電気的に接続されることが好ましい。

さらに、本発明に係る発光装置において、反射体は、実装領域の第２方向に設けられた鏡面部であることが好ましい。

さらに、本発明に係る発光装置において、遮光吸収体は、実装領域の第１方向に設けられた粗面部であることが好ましい。

さらに、本発明に係る発光装置において、給電用配線パターンの外側面、封止用配線パターン及び電極の全ての側面を覆うように配置された保護層を有し、保護層の上面は、封止用配線パターンの上面より高く、封止部材の底面は、保護層の上面に接し、封止用配線パターンの上面とは離間した位置に配置され、封止部材の底面は、接合材により、封止用配線パターンに接合されることが好ましい。

さらに、本発明に係る発光装置において、実装基板と複数の発光素子との間にサブマウント基板を有し、発光素子と、給電用配線パターンは、サブマウント基板を介して電気的に接続されることが好ましい。

さらに、本発明に係る発光装置において、封止部材の底面は、給電用配線パターンと接合されることが好ましい。

さらに、本発明に係る発光装置において、保護層の表面は、封止用配線パターンの表面より、摩擦係数が大きいことが好ましい。

さらに、本発明に係る発光装置において、封止用配線パターンは、回路基板の外縁方向に延伸する突出部を有することが好ましい。

本発明に係る発光装置は、実装基板の実装領域に配置された反射体により、発光素子からの出射光を反射させて、発光装置の上方に向かう光の量を増やせるので、高い光出力とすることができる。

（ａ）は第１実施形態に係る発光装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ－Ａ´線に沿う断面図である。 図１（ｂ）において破線Ｂで囲まれた部分の拡大図である。 第１実施形態に係る発光装置の製造方法を示すフローチャートである。 （ａ）は第２実施形態に係る発光装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＣ－Ｃ´線に沿う断面図である。 （ａ）は第３実施形態に係る発光装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＤ－Ｄ´線に沿う断面図である。 第４実施形態に係る発光装置の断面拡大図である。 （ａ）は第５実施形態に係る発光装置から封止部材を取り除いた平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＥ－Ｅ´線に沿う断面図である。 （ａ）は第６実施形態に係る発光装置から封止部材を取り除いた平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＦ－Ｆ´線に沿う断面図である。 （ａ）は第７実施形態に係る発光装置から封止部材を取り除いた平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＧ－Ｇ´線に沿う断面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る発光装置について説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態には限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。

（第１実施形態に係る発光装置の構成および機能）
図１（ａ）は第１実施形態に係る発光装置の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すＡ－Ａ´線に沿う断面図である。

この実施形態に係る発光装置１は、実装基板１０と、回路基板１１と、９個のサブマウント基板１２と、９個の発光素子１３と、アノード配線パターン１４と、カソード配線パターン１５とを有する。発光装置１は、封止用配線パターン１６と、アノード電極１７と、カソード電極１８と、封止部材１９とを更に有する。発光装置１は、アノード電極１７とカソード電極１８との間に所定のしきい値電圧が印加されることに応じてＵＶ光を出射する。

実装基板１０は、略矩形の平面形状を有し、アルミニウム等の熱伝導率が高い金属により形成される。実装基板１０の厚さは、０．５～１．０ｍｍの範囲であり、一例では、０．７ｍｍである。実装基板１０は、発光素子１３がサブマウント基板１２を介して実装される実装領域１０ａを表面の中央部に有する。実装領域１０ａは、表面の全てに反射体に該当する鏡面部８０を有する。鏡面部８０は、例えば、高純度のアルミニウム材を鏡面に仕上げ、更にアルマイトなどの処理が施されており、発光素子１３からの光を高効率で反射することができる。また、実装領域１０ａは、発光素子１３の側方に遮光領域９０を有する。

図２は、図１（ｂ）において破線Ｂで囲まれた部分の拡大図である。

回路基板１１は、略矩形の平面形状を有するガラスエポキシ基板等の絶縁性基板である。回路基板１１の厚さは、０．０５～０．４ｍｍの範囲であり、一例では、０．１ｍｍであり、実装基板１０よりも薄い。回路基板１１は、実装領域１０ａを囲む開口部１１ａが形成される。また、回路基板１１は、アノード配線パターン１４とアノード電極１７との間、及びカソード配線パターン１５とカソード電極１８との間を電気的に接続する接続部３０が内部に形成される。アノード配線パターン１４とアノード電極１７との間を電気的に接続する接続部３０は、カソード配線パターン１５とカソード電極１８との間を電気的に接続する接続部３０が形成される辺に対向する辺に形成される。

接続部３０は、第１貫通配線３１と、第２貫通配線３２と、裏面配線３３とを有する。第１貫通配線３１及び第２貫通配線３２は、スルーホールまたはビアとも称される貫通孔に充填された銅又は導電性樹脂等の導電性部材である。裏面配線３３は、回路基板１１の裏面に配置され、銅により形成される基層３３ａに、ニッケルめっき層及び金めっき層を含むめっき層３３ｂが積層された導電性部材であり、第１貫通配線３１と第２貫通配線３２との間を電気的に接続する。

回路基板１１は、回路基板１１の裏面の全面に亘って配置される接着層３５を介して実装基板１０の表面に接合される。接着層３５は、ボンディングシートとも称される絶縁性の接着部材である。

９個のサブマウント基板１２のそれぞれは、略矩形の平面形状を有し、サブマウント基台４０と、サブマウント基台４０の表面に形成され、発光素子１３が実装される第１サブマウント電極４１及び第２サブマウント電極４２とを有する。サブマウント基台４０は、窒化アルミ（ＡｌＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓｉ₂Ｎ₄）及び酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）等のセラミックス基板、低温同時焼成セラミックス（Low Temperature Co-fired Ceramics、ＬＴＣＣ）基板である。サブマウント基台４０は、０．１ｍｍ～０．３ｍｍ程度の厚さを有する。

第１サブマウント電極４１及び第２サブマウント電極４２のそれぞれは、チタンめっき層、銅めっき層、ニッケルめっき層及び金めっき層が電解めっきで積層された導電性部材である。第１サブマウント電極４１及び第２サブマウント電極４２は、発光素子１３に接合される部分に金錫（ＡｕＳｎ）層である半田４３が電解めっきにより更に積層される。また、９個のサブマウント基板１２のそれぞれは、接続層４４を裏面に有する。接続層４４は、サブマウント基板１２のそれぞれが配置される位置に配置された接続層４５と、半田４６を介して電気的に接続される。接続層４４及び４５のそれぞれは、ニッケルめっき層及びニッケルめっき層に積層された金めっき層を含む。半田４６は、ピン転写、スクリーン印刷及びディスペンスの何れかの塗布方法により、接続層４５上に塗布される。

９個の発光素子１３のそれぞれは、半導体多層膜５０と、アノード５１と、カソード５２とを有し、アノード５１とカソード５２との間に順方向電圧が印加されることに応じてＵＶ光を出射するＵＶＬＥＤダイであり、略矩形の平面形状を有する。９個の発光素子１３のそれぞれから出射されるＵＶ光の主波長は、２００ｎｍと４０５ｎｍとの間の範囲内であり、一例では２８０ｎｍである。９個の発光素子１３のそれぞれは、透明な基板であるサファイヤ基板上に窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）層により形成されるＰＮ接合層を積層して形成される。

アノード５１及びカソード５２は、チタンめっき層、ニッケルめっき層及び金めっき層を含み、サブマウント基板１２の第１サブマウント電極４１及び第２サブマウント電極４２に半田４３を介して電気的に接続される。

９個の発光素子１３は、アノード配線パターン１４とカソード配線パターン１５との間にサブマウント基板１２並びに金、銀、銅、アルミ及びパラジウム等を含有するボンディングワイヤ２０を介して３個ずつ３列に亘って直列接続される。９個の発光素子１３は、発光素子１３の順方向電圧の３倍の電圧であるしきい値電圧が、アノード電極１７とカソード電極１８との間に印加されることに応じてＵＶ光を出射する。

発光装置１では、発光素子１３は略矩形であり、発光素子１３の一方の対向する辺の外側方向にボンディングワイヤ２０が配置され、他方の対向する辺の外側方向には、ボンディングワイヤ２０が配置されない。本実施形態では発光素子１３の一方の対向する辺と直交する方向を第１方向とし、発光素子１３の他方の対向する辺と直交する方向を第２方向として説明する。つまり、隣り合う発光素子１３の辺の間では、ボンディングワイヤ２０が配置される方向が第１方向であり、ボンディングワイヤ２０が配置されない方向が第２方向である。この実施形態において、第１方向と第２方向とは直交している。発光素子１３の第１方向には、遮光領域９０が形成される。遮光領域９０は、回路基板１１の開口部１１ａの側壁と発光素子１３の第１方向の側面で囲まれる領域、及び発光素子１３の第１方向の側面とこれに隣り合う発光素子１３の第１方向の側面で囲まれる領域に形成される。ボンディングワイヤ２０は、遮光領域９０に配置される。

アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５のそれぞれは、ボンディングワイヤ２０及び半田によって接続可能な金属によって形成され、半円の円弧状の平面形状を有し、開口部１１ａを囲むように回路基板１１の表面に配置される一対の給電用配線パターンである。アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５のそれぞれは、銅により形成される基材６０と、基材６０の表面に形成され、ニッケルめっき層及び金めっき層を含むめっき層６１とを有する。

封止用配線パターン１６は、半田によって接続可能な金属によって形成され、リング状の平面形状を有する。封止用配線パターン１６は、一対の給電用配線パターンであるアノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５を囲むように回路基板１１の表面に配置される。封止用配線パターン１６は、アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５と同一の層構造を有する。封止用配線パターン１６は、銅により形成される基材６２と、基材６２の表面に形成され、ニッケルめっき層及び金めっき層を含むめっき層６３とを有する。

アノード電極１７及びカソード電極１８は、半田によって接続可能な金属によって形成され、封止用配線パターン１６の外側に配置される。アノード電極１７及びカソード電極１８は、一対の給電用配線パターンであるアノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５のそれぞれに電気的に接続され、９個の発光素子１３のそれぞれに外部電源から電力を供給する一対の電極である。アノード電極１７及びカソード電極１８は、略矩形の平面形状を有し、回路基板１１の対向する一対の辺に沿って延伸するように配置される。アノード電極１７及びカソード電極１８は、アノード配線パターン１４、カソード配線パターン１５及び封止用配線パターン１６と同一の層構造を有する。アノード電極１７及びカソード電極１８は、銅により形成される基材６４と、基材６４の表面に形成され、ニッケルめっき層及び金めっき層を含むめっき層６５とを有する。

封止部材１９は、石英ガラス等の深紫外線を吸収せずに、ＵＶ光を透過するＵＶ光透過部材である基材７０と、基材７０の底面の全体に亘って配置され、ニッケルめっき層及び金めっき層を含むめっき層７１とを有する。基材７０は、円形の底面を有する円筒形状を有し、実装基板１０及び回路基板１１側が開口するように配置される。封止部材１９は、めっき層７１が封止用配線パターン１６に接合材としての半田７２を介して接続されることで回路基板１１に接合される。封止部材１９は、９個の発光素子を封止する収容部１９ａを実装基板１０、回路基板１１と共に形成する。９個の発光素子１３を封止する収容部１９ａは、真空状態である。

図３は発光装置１の製造方法を示すフローチャートである。

まず、集合基板準備工程において、複数のサブマウント基板１２が連結された集合基板が準備される（Ｓ１０１）。次いで、発光素子実装工程において、Ｓ１０１の処理で準備された集合基板上の複数のサブマウント基板１２に、発光素子１３が２８０℃以上の加温の熱圧着によりフリップフロップ実装される（Ｓ１０２）。次いで、ダイシング工程において、複数の発光素子１３が実装された集合基板がダイシングにより個片化され、複数のサブマウント基板１２が形成される（Ｓ１０３）。

次いで、基板準備工程において、一体化された実装基板１０及び回路基板１１が準備される（Ｓ１０４）。なお、後述する第５～７実施形態では、回路基板１１の表面には、最初に、基材６０～６４が配置され、次いで、保護層６６が配置され、最後に、めっき層６１～６５が保護層６６より薄くなるように配置される。

次いで、サブマウント基板実装工程において、実装基板１０の実装領域１０ａには、９個の接続層４５及び半田４６が配置され、実装基板１０の実装領域１０ａ上に配置された９個の接続層４５及び半田４６のそれぞれに９個のサブマウント基板１２が配置される（Ｓ１０５）。９個のサブマウント基板１２のそれぞれは、マウンタ又はダイボンダによって実装基板１０の実装領域１０ａ上に配置された９個の接続層４５及び半田４６のそれぞれの上に搭載され、リフローにより半田溶融接合される。例えば、接続層４５を設けずに樹脂ペーストによる接合及び金属接合が可能であるが、接続層４５によって、半田を所定の位置に精度よく配置しやすくなり、また、半田４６が溶融してもはみ出すことがなく、サブマウント基板１２を精度よく配置できる。なお、半田４６は、錫銀銅（ＳｎＡｇＣｕ）で構成されていてもよい。半田４６の溶融温度が２３０℃～２５０℃になり、発光素子１３をサブマウント基板１２に搭載するときの温度より低くすることができ再溶融しないので、発光素子１３の位置ずれを抑制できる。

次いで、ワイヤボンディング工程において、サブマウント基板１２と、アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５とのそれぞれの間は、３本のボンディングワイヤ２０によって電気的に接続される（Ｓ１０６）。そして、封止工程において、発光素子１３が実装された実装基板１０及び回路基板１１は、封止部材１９が封止用配線パターン１６に底面が接するように配置された状態で、２８０℃以上に加熱される（Ｓ１０７）。発光素子１３が実装された実装基板１０及び回路基板１１が２８０℃以上に加熱されることで、封止部材１９の底面が封止用配線パターン１６に接合して、発光装置１の製造は終了する。

なお、Ｓ１０７に示す封止工程が真空封止装置で実行されることで、発光素子１３を収容する収容部１９ａは真空状態となる。なお、半田７２は、例えば融点が２３２℃の錫（Ｓｎ）や錫（Ｓｎ）を主成分とする半田めっきであってもよい。半田７２の融点を２００℃～２８０℃で調整ができる。例えば、半田７２の融点を２００℃～２２９℃としたとき、半田４３及び半田４６は溶融しない。

（第１実施形態に係る発光装置の作用効果）
発光装置１では、封止部材１９の底面を、切れ目のないリングの平面形状の封止用配線パターン１６に接合することで、発光素子１３を封止し且つ収容する気密性の高い収容部１９ａを簡易に形成することができる。

また、発光装置１では、回路基板１１の内部に配置される接続部３０によってアノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５と、アノード電極１７及びカソード電極１８との間を電気的に接続するので、収容部１９ａの気密性が低下するおそれは低い。

また、発光装置１は、実装基板１０及び回路基板１１と封止部材１９との間は、ＵＶ光によって劣化するおそれが低い封止用配線パターン１６、めっき層７１及び半田７２によって接続されるので、気密性が低下するおそれを更に低くすることができる。

また、発光装置１では、封止用配線パターン１６の層構造は、アノード配線パターン１４、カソード配線パターン１５、アノード電極１７及びカソード電極１８の層構造と同一なので、封止用配線パターン１６をアノード配線パターン１４等と同時に形成できる。発光装置１は、封止用配線パターン１６をアノード配線パターン１４、カソード配線パターン１５、アノード電極１７及びカソード電極１８と同時に形成できるので、製造コストを抑制することができる。

また、発光装置１では、発光素子１３は、サブマウント基板１２を介して金属製の実装基板１０の実装領域１０ａに実装される。発光素子１３は、熱伝導率が高いサブマウント基板１２及び実装基板１０に実装されるので、熱伝導率の高い部材を介する放熱経路が形成され、発光装置１の放熱特性を高くすることができる。

また、発光装置１では、サブマウント基板１２の間、並びにサブマウント基板１２とアノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５の間は、３本のボンディングワイヤ２０によって電気的に接続されるので、発光素子１３に大電流を流すことができる。また、ボンディングワイヤ２０は、第１方向への出射光を抑制する第１の遮光吸収体に該当し、発光素子１３からの出射光を吸収又は散乱させるので、発光素子１３の第１方向を暗くすることができる。発光装置１は、発光素子１３の一方の対向する辺の側方にボンディングワイヤ２０が配置された遮光領域９０が形成され、発光素子１３の他方の対向する辺の側方に実装領域１０ａの鏡面部８０が形成されるため、発光素子１３の第２方向に長く伸びる線状の光の指向性を得ることができる。なお、発光素子１３が９個のとき、線状光源の本数は３本である。

また、発光装置１では、サブマウント基板１２は、第１方向が長尺となる長方形であってもよい。サブマウント基板１２の第１方向に延伸した部分は、第１方向への出射光を抑制する第２の遮光吸収体に該当し、遮光領域９０に位置する。このとき、サブマウント基板１２に、例えば、窒化アルミなどの黒っぽい色の材料を用いることにより、発光素子１３から出射される第１方向の光を遮光又は吸収することができ、第２方向に長く伸びる線状の光の指向性を更に得やすくなる。また、サブマウント基板１２の短尺となった第２方向のサブマウント基板１２の間の間隔を、第１方向のサブマウント基板１２の間の間隔よりも近接させることでと、第２方向における複数の発光素子１３のそれぞれの出射光を重ねやすくなり、第２方向への線状の光の指向性が得やすくなる。

また、発光装置１では、サブマウント基板１２は、回路基板１１より厚くてもよい。サブマウント基板１２があることで、発光素子１３と封止部材１９の距離は短くなり、発光素子１３から上方に向かって封止部材１９に入射する光の指向性を狭くすることができる。サブマウント基板１２が、回路基板１１より厚くなると、発光素子１３と封止部材１９の距離は更に短くなるから、幅の狭い光の指向性を得やすくなる。なお、発光素子１３が紫外光など比較的短い波長の光を出射するとき、発光素子１３の上方よりも側方に傾斜して出射する光は、封止部材１９の発光素子１３に対向する表面で反射されやすく、封止部材１９を透過することは難しい。発光素子１３と封止部材１９の距離を短くすると、発光素子１３の上方よりも側方に傾斜して出射する光を、封止部材１９により多く入光させることができ、発光装置１の出射効率もアップする。

また、発光装置１では、９個の発光素子１３が実装されるが、実施形態に係る発光装置では、８個以下、又は１０個以上の発光素子が実装されてもよい。また、発光装置１では、サブマウント基板１２の間、並びにサブマウント基板１２とアノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５の間は、３本のボンディングワイヤ２０によって電気的に接続される。しかしながら、本発明に係る発光装置では、サブマウント基板１２の間、並びにサブマウント基板１２とアノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５の間は、２本以下又は４本以上のボンディングワイヤ２０によって電気的に接続されてもよい。サブマウント基板１２の間等を電気的に接続するボンディングワイヤ２０の本数は、実装される発光素子１３の数、発光素子１３のそれぞれに供給される電流量及びボンディングワイヤ２０の径の大きさに応じて決定される。なお、発光素子１３の第１方向への出射光を抑制するためには、ボンディングワイヤ２０の線幅の合計値は、発光素子１３の辺の長さの１０％以上になるとよく、１５％以上であることが好ましく、３０％以上であることが更に好ましい。また、ボンディングワイヤ２０は、第１方向に沿って発光素子１３の中心部の両側に上記の割合で配置されるのが望ましい。

また、発光装置１では、回路基板１１の開口部１１ａは円形の平面形状を有し、封止用配線パターン１６はリング状の平面形状を有するが、実施形態に係る発光装置では、回路基板１１の開口部１１ａは、略矩形の平面形状を有してもよい。また、封止用配線パターン１６は、枠状の平面形状を有する。また、実装基板１０の遮光領域９０、つまり、ボンディングワイヤ２０の下方は、ボンディングワイヤ２０が配置される前に、レーザーなどで照射された第３の遮光吸収体に該当する粗面部９１を有してもよい。粗面部９１は、発光素子１３からの出射光を散乱させるから、発光素子１３の出射光の反射効率は低くなり、発光装置１は、第２方向に延伸する線状の光の指向性を備えやすくなる。

また、発光装置１では、単一の発光素子１３がサブマウント基板１２に実装されるが、実施形態に係る発光装置では、複数の発光素子１３がサブマウント基板１２に実装されてもよく、ツェナーダイオード等の発光素子１３以外の素子がサブマウント基板１２に実装されてもよい。

また、発光装置１では、９個の発光素子１３を封止する収容部１９ａは、真空状態であるが、実施形態に係る発光装置では、９個の発光素子１３を封止する収容部１９ａは、窒素ガス及びアルゴンガス等の不活性ガスが充填されてもよい。

また、発光装置１では、封止部材１９は、底面を有する円筒形状を有するが、本発明の発光装置では、円筒形状に限定されない。例えば、全体が半球状であってもよく、円筒状の中央部のみが半球状であってもよい。

（第２実施形態に係る発光装置の構成および機能）
図４（ａ）は、第２実施形態に係る発光装置の平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すＣ－Ｃ´線に沿う断面図である。

この実施形態に係る発光装置２は、サブマウント基板１２２をサブマウント基板１２の代わりに有することが、第１実施形態に係る発光装置１と相違する。サブマウント基板１２２以外の発光装置２の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された発光装置１の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。

サブマウント基板１２２は、長方形の平面形状を有し、複数の発光素子１３を配置することが、サブマウント基板１２と相違する。形状及び実装される発光素子１３の数以外のサブマウント基板１２２の構成及び機能は、同一符号が付されたサブマウント基板１２の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。

サブマウント基板１２２は、実装領域１０ａの直径の１／２以上である長辺と、実装領域１０ａの直径の１／４未満の短辺によって囲まれた長方形の形状を有する。サブマウント基板１２２の長辺は、サブマウント基板１２２の表面に実装される発光素子１３の数と辺の長さの積以上の長さを有してもよい。サブマウント基板１２２の短辺は、発光素子１３の辺の長さの２倍以下であってもよい。

発光装置２は、３つのサブマウント基板１２２と、３つのサブマウント基板１２２の表面のそれぞれに実装された３つの発光素子１３と、を有する。３つのサブマウント基板１２２は、実装領域１０ａの表面に、サブマウント基板１２２の長辺が平行になるように配置されている。サブマウント基板１２２の表面には、サブマウント基板１２２の対向する長辺の中央付近に、少なくとも一つの長辺に平行になるように、複数の発光素子１３が実装される。つまり、図４（ａ）に示す通りに、第１方向及び第２方向を定義すると、複数の発光素子１３は、第１方向に向かって、一列になるようにサブマウント基板１２２に配置される。また、複数の発光素子１３は、第２方向に向かって、それぞれのサブマウント基板１２２を跨いで一列になるように配置される。発光装置２において、遮光領域９０は、回路基板１１の開口部１１ａの側壁と発光素子１３の第１方向の側面で囲まれる領域、及びサブマウント基板１２２の表面の発光素子１３とこれに隣り合う発光素子１３の間に形成される領域である。

サブマウント基板１２２に実装された３つの発光素子１３は、サブマウント基板１２２の端部において、一対の給電用配線パターンであるアノード配線パターン１４とカソード配線パターン１５のそれぞれにボンディングワイヤ２０を介して直列接続される。複数の発光素子１３の間では、サブマウント基板１２２の表面に配置された配線によって、電気的に接続される。なお、複数の発光素子１３の間は、ボンディングワイヤ２０によって、電気的に接続されてもよい。

（第２実施形態に係る発光装置の作用効果）
発光装置２では、サブマウント基板１２２は、第１方向において、複数の発光素子１３の間にある実装領域１０ａを覆っている。サブマウント基板１２２は、例えば、窒化アルミなどの黒っぽい色の材料である場合、発光素子１３から出射される第１方向の光を遮光又は吸収することができる。発光装置２では、第１方向において、遮光領域９０に配置されたサブマウント基板１２２とボンディングワイヤ２０によって、発光素子１３からの出射光を吸収又は遮光し、第２方向において、鏡面部８０によって、発光素子１３からの出射光を効率よく反射するから、第２方向に長く伸びる３本の線状光源を有することができる。なお、発光装置２では、遮光領域９０に粗面部９１を配置してもよい。

また、発光装置２では、３個のサブマウント基板１２２のそれぞれに３個ずつの発光素子１３が実装されるが、本発明の発光装置では、サブマウント基板は、２個又は４個以上であってもよく、それぞれのサブマウント基板に実装される発光素子の数は、２個又は４個以上でもよい。

（第３実施形態に係る発光装置の構成および機能）
図５（ａ）は、第３実施形態に係る発光装置の平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すＤ－Ｄ´線に沿う断面図である。

この実施形態に係る発光装置３は、実装基板１０３と回路基板１１３を、実装基板１０と回路基板１１の代わりに有し、サブマウント基板１２とボンディングワイヤ２０を有さないことが、第１実施形態に係る発光装置１と相違する。実装基板１０３、回路基板１１３以外の発光装置３の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された発光装置１の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。

実装基板１０３は、略矩形の平面形状を有し、アルミニウム等の熱伝導率が高い金属により形成され、実装領域１０ａに鏡面部８１ａ～８１ｄを有する。発光装置３は、実装領域１０に遮光領域９０を有しないので、実装領域１０ａ全体が鏡面部８１ａ～８１ｄとなる。鏡面部８１ａ～８１ｄは、例えば、高純度のアルミニウム材を鏡面に仕上げ、更にアルマイトなどの処理が施され、発光素子１３からの光を高効率で反射する表面を有する。

回路基板１１３は、略矩形の平面形状を有するガラスエポキシ基板等の絶縁性基板である。回路基板１１３は、鏡面部８１ａ～８１ｄのそれぞれを囲む開口部１１３ａ～１１３ｄ及び橋梁部１１３ｅ～１１３ｇを有する。橋梁部１１３ｅ～１１３ｇは、それぞれが第１方向に延伸された平行な２本の直線で構成され、その上に第1方向に配置された３個の発光素子１３が載置される。また、それぞれの直線の両端は、回路基板１１３に接続され、回路基板１１３と一体となった形状を有する。なお、橋梁部１１３ｅ～１１３ｇは、波線などの直線以外の線で構成されてもよい。このとき、それぞれの線は、発光素子１３を実装しやすくするため、発光素子１３の外側に位置させることが好ましい。一方、発光素子１３同士の間などでは発光素子１３の辺の長さよりも短い幅の線としてもよい。

鏡面部８１ａは、開口部１１ａの円の１／４程度の円弧と橋梁部１１３ｅの辺によって囲まれた１／４円に近い形状を有する。鏡面部８１ｂは、橋梁部１１３ｅ及び橋梁部１１３ｆが対向する辺と開口部１１ａの円弧に接続された形状を有する。鏡面部８１ｃは、鏡面部８１ｂを発光装置３の中心で点対称となるように回転させた形状を有し、鏡面部８１ｄは、鏡面部８１ａを発光装置３の中心で点対称となるように回転させた形状を有する。

回路基板１１３は、橋梁部１１３ｅ～１１３ｇのそれぞれに一対の給電用配線パターンであるアノード配線パターン１４３及びカソード配線パターン１５３を有する。橋梁部１１３ｅ～１１３ｇのそれぞれに実装された３つの発光素子１３は、橋梁部１１３ｅ～１１３ｇの第１方向に、一対の給電用配線パターンであるアノード配線パターン１４３とカソード配線パターン１５３のそれぞれが延伸し、交互に配置された配線によって、電気的に直列接続される。なお、複数の発光素子１３の間は、ボンディングワイヤ２０によって、電気的に接続されてもよい。また、一対の給電用配線パターンであるアノード配線パターン１４３とカソード配線パターン１５３は、封止用配線パターン１６より厚くてもよい。

（第３実施形態に係る発光装置の作用効果）
発光装置３では、回路基板１１３は、第１方向に延伸する橋梁部１１３ｅ～１１３ｇを有する。回路基板１１３は、例えば、黒っぽい着色材が含有された樹脂材料である場合、発光素子１３から出射される第１方向の光を遮光又は吸収することができる。発光装置３では、第１方向において、遮光領域９０に配置された橋梁部１１３ｅ～１１３ｇによって、発光素子１３からの出射光を吸収又は遮光し、第２方向において、鏡面部８１ａ～８１ｄによって、発光素子１３からの出射光を効率よく反射するから、第２方向に長く伸びる３本の線状光源を有することができる。

また、発光装置３では、一対の給電用配線パターンであるアノード配線パターン１４３とカソード配線パターン１５３は、封止用配線パターン１６よりも厚いから、発光素子１３と封止部材１９との距離が短くなり、幅の狭い光の指向性を得やすくなると共に、発光素子１３の上方よりも側方に傾斜して出射する光を封止部材１９により多く入光させることができ、発光装置３の出射効率もアップする。

また、発光装置３では、ボンディングワイヤ２０の代わりにアノード配線パターン１４３とカソード配線パターン１５３で、電気的に接続するので、ボンディングワイヤ２０に比べて、断線する可能性を低減できる。

（第４実施形態に係る発光装置の構成および機能）
図６は、第４実施形態に係る発光装置の断面拡大図である。

この実施形態に係る発光装置４は、回路基板１１４を回路基板１１の代わりに有することが第１実施形態に係る発光装置１と相違する。回路基板１１４以外の発光装置４の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された発光装置１の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。

回路基板１１４は、溝部１１４ａを有することが、回路基板１１と相違する。溝部１１４ａ以外の回路基板１１４の構成及び機能は、同一符号が付された回路基板１１の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。

溝部１１４ａは、平面視したとき、一対の給電用配線パターンであるアノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５と、一対の電極であるアノード電極１７及びカソード電極１８との間に配置されたリング形状を有する。溝部１１４ａは、断面視したとき、回路基板１１４の表面から下方に向かって凹型の断面が連続した形状を有する。溝部１１４ａの底部は平面であり、封止用配線パターン１６が配置される。

（第４実施形態に係る発光装置の作用効果）
発光装置４では、封止部材１９は、回路基板１１４の表面よりも実装基板１０に近接した位置の溝部１１４ａの底面に配置された封止用配線パターン１６に接合され、実装基板１０に近接する。つまり、封止部材１９の上面は、発光素子１３に近づく。発光装置４は、幅の狭い光の指向性となるので出射効率がアップする。

また、発光装置４では、封止部材１９の基材７０及びめっき層７１は、回路基板１１４の溝部１１４ａの側壁によって、横方向への位置ずれが抑制される。そのため、封止部材１９を封止用配線パターン１６の表面に精度よく配置することができる。なお、封止部材１９の横方向への位置ずれは、溝部１１４ａの側壁の一方があれば抑制できる。封止部材１９を溝部１１４ａの外側の壁で保持するとき、アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５が配置される回路基板１１４の表面の位置を、溝部１１４ａの底部の高さに一致させてもよく、封止部材１９を溝部１１４ａの内側の壁で保持するとき、アノード電極１７及びカソード電極１８が配置される回路基板１１４の表面の位置を、溝部１１４ａの底部の高さに一致させてもよい。

また、発光装置４では、半田７２は、封止用配線パターン１６の上面、封止部材１９の下面、及び溝部１１４ａの側壁によって四方を囲まれる。封止用配線パターン１６と封止部材１９を接合するとき、封止部材１９を上面から加圧し、半田７２がはみ出したとしても、半田７２が、アノード配線パターン１４、カソード配線パターン１５、アノード電極１７及びカソード電極１８に接触する恐れは低い。

また、発光装置４では、溝部１１４ａの内面は、回路基板１１４の側壁、アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５により、発光素子１３からの出射光が遮光されるから、有機材料である樹脂を接着剤として使うことができる。例えば、発光素子１３からの出射光が紫外光のとき、樹脂接着剤の劣化を防止することができる。

（第５実施形態に係る発光装置の構成および機能）
図７（ａ）は第５実施形態に係る発光装置から封止部材を取り除いた平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）に示すＥ－Ｅ´線に沿う断面図である。

この実施形態に係る発光装置５は、回路基板１１５、封止用配線パターン１６５及び接続部３０５を、回路基板１１、封止用配線パターン１６及び接続部３０の代わりに有し、保護層６６を更に有することが第１実施形態に係る発光装置１と相違する。回路基板１１５、封止用配線パターン１６５、接続部３０５及び保護層６６以外の発光装置５の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された発光装置１の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。

回路基板１１５は、略矩形の平面形状を有するガラスエポキシ基板等の絶縁性基板であり、アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５と、２つの封止用配線パターン１６５と、アノード電極１７及びカソード電極１８と、接続部３０５と、保護層６６と、を有する。回路基板１１５には、実装領域１０ａを囲む開口部１１ａが形成される。回路基板１１５は、スルーホールまたはビアとも称される貫通孔を有しない。

封止用配線パターン１６５は、半田によって接続可能な金属によって形成され、アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５のそれぞれと同じように、半円の円弧状の平面形状を有する。２つの封止用配線パターン１６５は、アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５の外側で、開口部１１ａを囲み、２つの半円の円弧状の平面形状が向かい合わせとなるように、回路基板１１５の表面に配置される。また、２つの封止用配線パターン１６５は、アノード電極１７とカソード電極１８の間に配置されて、それぞれの端部が向かい合う位置でアノード電極１７及びカソード電極１８に近接する。

接続部３０５は、ボンディングワイヤ２０及び半田によって接続可能な金属によって、アノード配線パターン１４、カソード配線パターン１５、封止用配線パターン１６５、アノード電極１７及びカソード電極１８と同時に形成される。接続部３０５は、２つの封止用配線パターン１６５の端部の間を通過する。回路基板１１５の表面において、アノード配線パターン１４は、接続部３０５を介してアノード電極１７と電気的に接続され、カソード配線パターン１５は、接続部３０５を介してカソード電極１８と電気的に接続される。なお、接続部３０５は、表面の一部が後述する保護層６６に覆われてもよい。保護層６６に表面が覆われた接続部３０５は、基材６０～６４と同じ材料で構成される。

保護層６６は、絶縁性のエポキシ、シリコーン及びフッ素などの樹脂であり、回路基板１１５の表面に配置される。保護層６６は、紫外光によって劣化しない材料を含有してもよい。また、光を反射する酸化チタンなどを含有させた白色としてもよく、光を吸収するカーボンブラックなどを含有させた黒色としてもよい。保護層６６は、第１保護層６６１と第２保護層６６２と第３保護層６６３とを有する。

第１保護層６６１は、リング状の平面形状を有し、アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５の外側面に接し、２つの封止用配線パターン１６５の内側面に接するように配置される。第１保護層６６１は、接続部３０５の表面の一部、アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５の表面の外側面付近の外周部、並びに２つの封止用配線パターン１６５の表面の内側面付近の外周部をわずかに覆い、回路基板１１５からの剥離を抑制する。めっき層６１は、基材６０よりも小さい面積となり、めっき層６３は、基材６２よりも小さい面積となる。また、第１保護層６６１の高さは、アノード配線パターン１４、カソード配線パターン１５及び封止用配線パターン１６５の高さよりも高い。

第２保護層６６２は、回路基板１１５の外縁に一致する外周と２つの封止用配線パターン１６５から内側が開口する形状とを有し、２つの封止用配線パターン１６５、アノード電極１７及びカソード電極１８が露出するように配置される。つまり、第２保護層６６２は、２つの封止用配線パターン１６５の外側面、アノード電極１７及びカソード電極１８の全ての側面に接している。また、第２保護層６６２は、接続部３０５の表面の一部、２つの封止用配線パターン１６５の表面の外側面付近の外周部、アノード電極１７及びカソード電極１８の表面の全ての外周部をわずかに覆い、回路基板１１５からの剥離を抑制する。めっき層６３は、基材６２よりも小さい面積となり、めっき層６５は、基材６４よりも小さい面積となる。第２保護層６６２の高さは、封止用配線パターン１６５、アノード電極１７及びカソード電極１８の高さよりも高い。

第３保護層６６３は、封止用配線パターン１６５、接続部３０５、第１保護層６６１及び第２保護層６６２に囲まれた位置に配置される。第３保護層６６３の高さは、封止用配線パターン１６５の高さと同じ、もしくは、低いことが好ましい。封止部材１９を配置するとき、傾けることなく配置できる。第３保護層６６３の高さを封止用配線パターン１６５の高さよりも低くする、もしくは、配置しないとき、封止部材１９の基材７０の底面と回路基板１１５の表面との間にすき間が生じる。リフローなど急激な温度変化が加わるとき、収容部１９ａの空気の膨張による封止部材１９が破損する恐れを低減できる。また、窒素ガス及びアルゴンガス等の不活性ガスの充填口とすることができる。一方、封止部材１９の基材７０の底面と回路基板１１５の表面との間にすき間に樹脂などを配置し埋めることで、気密封止することができる。

（第５実施形態に係る発光装置の作用効果）
発光装置５では、回路基板１１５は、それぞれの配線を表面のみに設けた片面配線基板なので、両面配線基板と比較して安価になる。また、基材をより薄くすることができる。封止部材１９は、薄い回路基板１１５の表面に配置され、実装基板１０に近接することから、封止部材１９の上面が発光素子１３に近づき、発光装置５の出射効率がアップする。

また、発光装置５では、図７（ｂ）に示した通り、封止部材１９は、封止用配線パターン１６５、第１保護層６６１及び第２保護層６６２で作られた凹部に配置され、横方向への位置ずれを抑制できるから、封止用配線パターン１６５の表面に精度よく配置される。

また、発光装置５では、半田７２は、封止用配線パターン１６５の上面、封止部材１９の底面、第１保護層６６１及び第２保護層６６２によって四方を囲まれる。封止用配線パターン１６５と封止部材１９を接合するとき、封止部材１９を上面から加圧しても、はみ出した半田７２は、第１保護層６６１と第２保護層６６２との間に留まり、アノード配線パターン１４、カソード配線パターン１５、アノード電極１７及びカソード電極１８に接触する恐れは低い。

また、発光装置５では、第１保護層６６１は、発光素子１３からの出射光を遮光する。例えば、発光素子１３が紫外光を出射するとき、有機材料である樹脂の接着剤を半田７２として使用したとしても、半田７２が第１保護層６６１によって遮光され、紫外光に照射されることはないから、接着剤が劣化することを防止できる。

また、発光装置５では、保護層６６に蛍光体などの発光材料を含有させ、発光素子１３の光出力を可視化させるインジケータとすることができる。例えば、第１保護層６６１に緑色蛍光体、第２保護層６６２に赤色蛍光体のように、異なる蛍光体を含有させると、光出力が低いときは、発光素子１３に近接する第１保護層６６１の緑色蛍光体からの光のみ認識でき、光出力の上昇と共に第２保護層６６２の赤色蛍光体からの光を認識でき、より光出力の強さを認識しやすくなる。

（第６実施形態に係る発光装置の構成および機能）
図８（ａ）は第６実施形態に係る発光装置から封止部材を取り除いた平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）に示すＦ－Ｆ´線に沿う断面図である

この実施形態に係る発光装置６は、回路基板１１６、封止用配線パターン１６６、接続部３０６及び保護層６６ａを、回路基板１１５、封止用配線パターン１６５、接続部３０５及び保護層６６の代わりに有することが第５実施形態に係る発光装置５と相違する。回路基板１１６、封止用配線パターン１６６、接続部３０６及び保護層６６ａ以外の発光装置６の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された発光装置５の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。

回路基板１１６は、略矩形の平面形状を有するガラスエポキシ基板等の絶縁性基板であり、アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５と、２つの封止用配線パターン１６６及びアノード電極１７とカソード電極１８と、接続部３０６と、保護層６６ａと、を有する。回路基板１１６は、実装領域１０ａを囲む開口部１１ａが形成される。回路基板１１６は、スルーホールまたはビアとも称される貫通孔を有しない。

封止用配線パターン１６６は、封止用配線パターン１６５と同じように、半円の円弧状の平面形状を有する。２つの封止用配線パターン１６６は、アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５の外側で、開口部１１ａを囲み、２つの半円の円弧状の平面形状が向かい合わせとなるように、回路基板１１６の表面に配置される。また、２つの封止用配線パターン１６６は、アノード電極１７とカソード電極１８の間に配置され、それぞれの端部が向かい合う位置でアノード電極１７及びカソード電極１８に近接する。

接続部３０６は、熱伝導率の高い銅などの金属によって、アノード配線パターン１４、カソード配線パターン１５、封止用配線パターン１６６、アノード電極１７及びカソード電極１８のそれぞれの基材６０～６４と同時に形成され、後述する保護層６６ａで覆われる。接続部３０６は、２つの封止用配線パターン１６６の端部の間を通過する。回路基板１１６の表面において、アノード配線パターン１４は、接続部３０６を介してアノード電極１７と電気的に接続され、カソード配線パターン１５は、接続部３０６を介してカソード電極１８と電気的に接続される。

保護層６６ａは、絶縁性のエポキシ、シリコーン及びフッ素などの樹脂であり、回路基板１１６の外縁に一致する外周と、アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５から内側が開口する形状とを有する。保護層６６ａは、紫外光によって劣化しない材料を含有してもよい。また、光を反射する酸化チタンなどを含有させた白色としてもよく、光を吸収するカーボンブラックなどを含有させた黒色としてもよい。

保護層６６ａは、アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５の外側面に接し、２つの封止用配線パターン１６６、アノード電極１７及びカソード電極１８が露出するように、回路基板１１６の表面に配置される。つまり、保護層６６ａは、アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５の外側面と、２つの封止用配線パターン１６６、アノード電極１７及びカソード電極１８の全ての側面とに接している。

保護層６６ａは、アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５の表面の外側面付近の外周部、２つの封止用配線パターン１６６の表面の全ての外周部、アノード電極１７及びカソード電極１８の表面の全ての外周部をそれぞれわずかに覆い、回路基板１１６からの剥離を抑制する。めっき層６１は、基材６０よりも小さい面積となり、めっき層６３は、基材６２よりも小さい面積となり、めっき層６５は、基材６４よりも小さい面積となる。また、保護層６６ａの高さは、アノード配線パターン１４、カソード配線パターン１５、封止用配線パターン１６６、アノード電極１７及びカソード電極１８の高さよりも高い。

封止用配線パターン１６６の幅は、封止部材１９の底面の幅よりも細く、封止用配線パターン１６６は、封止部材１９に覆われた範囲のみに配置される。つまり、封止部材１９は、保護層６６ａの表面に配置される。保護層６６ａの表面は、封止用配線パターン１６６より高い摩擦係数、高いタック性などを有すると好ましい。そうすることで封止部材１９が横方向へずれることを抑制できる。

（第６実施形態に係る発光装置の作用効果）
発光装置６では、回路基板１１６は、それぞれの配線を表面のみに設けた片面配線基板なので、両面配線基板と比較して安価になる。また、基材をより薄くすることができる。封止部材１９は、薄い回路基板１１６の表面に配置され、実装基板１０に近接するので、封止部材１９の上面が発光素子１３に近づき、発光装置６の出射効率がアップする。

また、発光装置６では、半田７２は、封止用配線パターン１６６の上面、封止部材１９の底面、保護層６６ａの側壁によって四方を囲まれている。封止用配線パターン１６６と封止部材１９との間に半田７２を配置して接合するとき、封止部材１９を上面から加圧しても、保護層６６ａで支持され、半田７２は加圧されないので、半田７２がはみ出す恐れは低く、それぞれの配線へ短絡する可能性を低減できる。また、封止用配線パターン１６６と封止部材１９との間に配置された半田７２の厚みを適切に維持することができ、接合強度を高く保つことができる。

また、発光装置６では、めっき層７１は、基材７０よりも細い幅で配置されてもよい。封止部材１９の底面の断面は、基材７０の表面とめっき層７１の断面で構成される凸形状となる。このとき、基材７０のみが保護層６６ａに接し、めっき層７１は、保護層６６ａの表面よりも下方に位置するので、めっき層７１の側面と保護層６６ａの側壁によって、封止部材１９の横方向への位置ずれを抑制することができる。また、めっき層７１及び半田７２は、保護層６６ａの表面よりも封止用配線パターン１６６に近づくので、半田７２と封止用配線パターン１６６との間にすき間が生じ、接合不良となる可能性を低減できる。

また、発光装置６では、保護層６６ａは、発光素子１３からの出射光を遮光する。例えば、発光素子１３が紫外光を出射するとき、有機材料である樹脂の接着剤を半田７２として使用したとしても、半田７２が紫外光に照射されることはなく、接着剤が劣化することを防止できる。

また、発光装置６では、保護層６６ａ及び半田７２は、蛍光体などの発光材料を含有させ、発光素子１３の光出力を可視化させるインジケータとすることができる。例えば、保護層６６ａに緑色蛍光体、半田７２に赤色蛍光体のように、異なる蛍光体を含有させると、光出力が低いときは、発光素子１３に近接する保護層６６ａの緑色蛍光体からの光のみ認識でき、光出力の上昇と共に半田７２の赤色蛍光体からの光を認識でき、より光出力の強さを認識しやすくなる。

（第７実施形態に係る発光装置の構成および機能）
図９（ａ）は第７実施形態に係る発光装置から封止部材を取り除いた平面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）に示すＧ－Ｇ´線に沿う断面図である

この実施形態に係る発光装置７は、回路基板１１７、封止用配線パターン１６７及び保護層６６ｂを、回路基板１１６、封止用配線パターン１６６及び保護層６６ａの代わりに有することが第６実施形態に係る発光装置６と相違する。回路基板１１７、封止用配線パターン１６７及び保護層６６ｂ以外の発光装置７の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された発光装置６の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。

回路基板１１７は、略矩形の平面形状を有するガラスエポキシ基板等の絶縁性基板であり、アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５と、２つの封止用配線パターン１６７と、アノード電極１７及びカソード電極１８と、接続部３０６と、保護層６６ｂと、を有する。回路基板１１７には、実装領域１０ａを囲む開口部１１ａが形成される。回路基板１１７は、スルーホールまたはビアとも称される貫通孔を有しない。

封止用配線パターン１６７は、封止用配線パターン１６６と同じように、半円の円弧状の平面形状を有する。２つの封止用配線パターン１６７は、アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５の外側で、開口部１１ａを囲み、２つの半円の円弧状の平面形状が向かい合わせとなるように、回路基板１１７の表面に配置される。また、２つの封止用配線パターン１６７のそれぞれの端部が向かい合う位置は、アノード電極１７とカソード電極１８の間に配置され、アノード電極１７及びカソード電極１８に近接する。

封止用配線パターン１６７は、封止用配線パターン１６７の外縁に接し、回路基板１１７の外縁方向に延伸する矩形の平面形状の突出部１６７ａを有する。封止部材１９を配置したとき、封止用配線パターン１６７の表面の全ては、封止部材１９に覆われるが、突出部１６７ａの少なくとも一部は、封止部材１９に覆われず、視認することができる。突出部１６７ａは、形状を変化させ、極性マークとして使用してもよい。

突出部１６７ａは、一例では、水平方向から４５°回転した一対の矩形の平面形状としたが、円形、多角形などであってもよい。また、突出部１６７ａは、１または３以上を設けてもよく、複数のときは異なる形状であってもよい。なお、１つの封止用配線パターン１６７に対し、少なくとも１以上の突出部１６７ａがあることが好ましい。また、封止用配線パターン１６７は、封止部材１９の平面形状と異なるように、波型、オーバルなどの平面形状にして、突出部１６７ａを設けてもよい。

保護層６６ｂは、絶縁性のエポキシ、シリコーン及びフッ素などの樹脂であり、回路基板１１７の外縁に一致する外周と、アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５から内側が開口する形状とを有する。保護層６６ｂは、紫外光によって劣化しない材料を含有してもよい。また、光を反射する酸化チタンなどを含有させた白色としてもよく、光を吸収するカーボンブラックなどを含有させた黒色としてもよい。

保護層６６ｂは、アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５の外側面に接し、２つの封止用配線パターン１６７、突出部１６７ａ、アノード電極１７及びカソード電極１８が露出するように、回路基板１１７の表面に配置される。つまり、保護層６６ｂは、アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５の外側面と、２つの封止用配線パターン１６７、突出部１６７ａ、アノード電極１７及びカソード電極１８との全ての側面に接している。

保護層６６ｂは、アノード配線パターン１４及びカソード配線パターン１５の表面の外側面付近の外周部、２つの封止用配線パターン１６７の表面の全ての外周部、アノード電極１７及びカソード電極１８の表面の全ての外周部をそれぞれわずかに覆い、回路基板１１７からの剥離を抑制する。めっき層６１は、基材６０よりも小さい面積となり、めっき層６３は、基材６２よりも小さい面積となり、めっき層６５は、基材６４よりも小さい面積となる。また、保護層６６ａの高さは、アノード配線パターン１４、カソード配線パターン１５、封止用配線パターン１６６、アノード電極１７及びカソード電極１８の高さよりも高い。

封止用配線パターン１６７の幅は、封止部材１９の底面の幅よりも細く、封止用配線パターン１６７は、封止部材１９に覆われた範囲のみに配置される。つまり、封止部材１９は、保護層６６ｂの表面に配置される。保護層６６ｂの表面は、封止用配線パターン１６７より高い摩擦係数、高いタック性などを有すると好ましい。そうすることで封止部材１９が横方向へずれることを抑制できる。

（第７実施形態に係る発光装置の作用効果）
発光装置７では、突出部１６７ａは、封止用配線パターン１６７の外周縁付近に、下方を封止用配線パターン１６７、上方を封止部材１９の底面、側方を保護層６６ｂの側壁によって四方を囲まれた空間にすき間を作る。封止用配線パターン１６７の表面に半田７２を塗布し、封止部材１９を接合するとき、半田７２は、封止用配線パターン１６７、封止部材１９の底面及び保護層６６ｂの側壁によって四方を囲まれる。そのため、封止部材１９を上方から保護層６６ｂの上面に配置したときに、半田７２の中に気泡が入る恐れがあるが、突出部１６７ａのすき間が空気抜き部となり、半田７２の中の気泡が排出され、接合面積の不足による接合強度の低下の恐れが低減される。また、半田７２の量が過剰であったとき、余剰な半田７２は、突出部１６７ａに伝わるので、封止用配線パターン１６６と封止部材１９との間に配置された半田７２の厚みを適切に維持することができ、接合強度を高く保つことができる。

また、発光装置７では、封止部材１９は、突出部１６７ａに対向する部分のめっき層７１を、基材７０の外縁まで延伸させてもよい。めっき層７１の側面と保護層６６ａの側壁によって、封止部材１９の回転する方向への位置ずれを抑制することができる。また、発光装置７では、一方の突出部１６７ａと他方の突出部１６７ａの間に微小な電流を流し、封止部材１９の脱落の有無を、電気回路のオープンとショートによって検出させてもよい。

１～７ 発光装置
１０ 実装基板
１１ 回路基板
１２ サブマウント基板
１３ 発光素子
１４ アノード配線パターン
１５ カソード配線パターン
１６ 封止用配線パターン
１７ アノード電極
１８ カソード電極
１９ 封止部材
２０ ボンディングワイヤ
３０ 接続部
６６ 保護層
８０ 鏡面部
９０ 遮光領域
９１ 粗面部

Claims (12)

1. 反射体が配置された実装領域を有する実装基板と、
   前記実装領域を囲む開口部が形成され、前記実装基板の表面に配置される回路基板と、
   前記実装領域に配置され、紫外光を出射する複数の略矩形の発光素子と、
   前記回路基板の表面に配置され、前記発光素子と電気的に接続される給電用配線パターンと、
   前記回路基板の表面に配置され、前記給電用配線パターンと電気的に接続される電極と、を有する、発光装置。
2. 前記発光素子からの出射光を遮光又は吸収する遮光吸収体を有し、
   前記遮光吸収体は、前記発光素子の一方の対向する辺の外側に配置され、
   前記反射体は、前記発光素子の他方の対向する辺の外側に配置され、
   前記発光素子と前記遮光吸収体を、第１方向に連続して前記実装領域の表面に形成するとともに、前記発光素子と前記反射体を、前記第１方向と直交する第２方向に連続して前記実装領域の表面に形成する、請求項１に記載の発光装置。
3. 前記給電用配線パターンの外側に配置され、前記給電用配線パターンを囲む封止用配線パターンと、
   前記実装基板及び前記回路基板と共に前記複数の発光素子を収容する収容部を形成する封止部材と、を有し、
   前記電極は、前記封止用配線パターンの外側に配置される、請求項１又は２に記載の発光装置。
4. 前記回路基板は、前記給電用配線パターンと前記電極との間を電気的に接続する接続部が内部に形成される、請求項３に記載の発光装置。
5. 前記実装基板と前記複数の発光素子との間にサブマウント基板を有し、
   前記発光素子と、前記給電用配線パターンは、前記サブマウント基板を介して電気的に接続される、請求項２に記載の発光装置。
6. 前記反射体は、前記実装領域の前記第２方向に設けられた鏡面部である、請求項２に記載の発光装置。
7. 前記遮光吸収体は、前記実装領域の前記第１方向に設けられた粗面部である、
   請求項２に記載の発光装置。
8. 前記給電用配線パターンの外側面、前記封止用配線パターン及び前記電極の全ての側面を覆うように配置された保護層を有し、
   前記保護層の上面は、前記封止用配線パターンの上面より高く、
   前記封止部材の底面は、前記保護層の上面に接し、前記封止用配線パターンの上面とは離間した位置に配置され、
   前記封止部材の底面は、接合材により、前記封止用配線パターンに接合される、請求項３に記載の発光装置。
9. 前記実装基板と前記複数の発光素子との間にサブマウント基板を有し、
   前記発光素子と、前記給電用配線パターンは、前記サブマウント基板を介して電気的に接続される、請求項８に記載の発光装置。
10. 前記封止部材の底面は、前記給電用配線パターンと接合される、請求項８に記載の発光装置。
11. 前記保護層の表面は、前記封止用配線パターンの表面より、摩擦係数が大きい、請求項８に記載の発光装置。
12. 前記封止用配線パターンは、前記回路基板の外縁方向に延伸する突出部を有する、請求項８に記載の発光装置。
    
    

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