JP4928013B1 - 発光装置、発光モジュール及びランプ - Google Patents

Abstract

全方位に光を放出する発光装置を提供する。
本発明に係る発光装置（１）は、透光性を有する容器（１０）と、容器（１０）の凹部（１１）に配置されたＬＥＤ（２０）と、ＬＥＤ（２０）を封止し、凹部（１１）を封入する封止部材（３０）とを備え、凹部（１１）は、ＬＥＤ（２０）が実装される底面（１１ａ）と、当該底面（１１ａ）を囲むように構成された側面（１１ｂ）とによって構成され、ＬＥＤ（２０）による光は、凹部（１１）の底面（１１ａ）及び側面（１１ｂ）から容器（１０）の内部を透過して容器（１０）の裏面及び側面から容器（１０）の外部に放出される。
【選択図】図１Ｃ

Description

本発明は、発光装置、発光モジュール及びランプに関し、特に、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の半導体発光素子を用いた発光装置等に関する。

近年、ＬＥＤ等の半導体発光素子は、高効率で省スペースな光源として、各種ランプに用いられている。中でも、ＬＥＤが用いられたＬＥＤランプは、従来から知られる蛍光灯や白熱電球の代替照明として研究開発が進められている。例えば、電球形蛍光灯や白熱電球の代替照明としては、電球形のＬＥＤランプ（電球形ＬＥＤランプ）が提案されており、また、直管形蛍光灯の代替照明としては、直管形のＬＥＤランプ（直管形ＬＥＤランプ）が提案されている。

この種のＬＥＤランプとして、例えば、特許文献１には、従来に係る電球形ＬＥＤランプが開示されており、特許文献２には、従来に係る直管形ＬＥＤランプが開示されている。また、これらのＬＥＤランプには、複数のＬＥＤが基板上に実装されたＬＥＤモジュールが用いられる。

特開２００６−３１３７１７号公報 特開２００９−０４３４４７号公報

従来の電球形ＬＥＤランプでは、ＬＥＤで発生する熱を放熱するためにヒートシンクが用いられており、ＬＥＤモジュールは、このヒートシンクに固定される。例えば、特許文献１に開示された電球形ＬＥＤランプでは、半球状のグローブと口金との間に、ヒートシンクとして機能する金属筐体が設けられ、ＬＥＤモジュールはこの金属筐体の上面に固定されている。

また、直管形ＬＥＤランプにおいても、ＬＥＤで発生する熱を放熱するためにヒートシンクが用いられる。この場合、ヒートシンクとして、アルミニウムなどで構成された長尺状の金属基台が用いられる。金属基台は、接着剤によって直管内面に固着されており、ＬＥＤモジュールは、この金属基台の上面に固定される。

しかしながら、このような従来に係る電球形ＬＥＤランプ及び直管形ＬＥＤランプでは、ＬＥＤモジュールが発する光のうちヒートシンク側に放射する光は、金属製のヒートシンクによって遮光されてしまう。従って、従来のＬＥＤランプは、従来から知られる白熱電球、電球形蛍光灯又は直管形蛍光灯のような全方位に光が放出されるランプとは、光の広がり方が異なる。つまり、従来の電球形ＬＥＤランプでは、白熱電球や既存の電球形蛍光ランプと同様の全配光特性を得ることが難しい。同様に、従来の直管形ＬＥＤランプにおいても、既存の直管形蛍光灯と同様の全配光特性を得ることが難しい。

そこで、例えば、電球形ＬＥＤランプにおいて、白熱電球と同様の構成とすることが考えられる。つまり、ヒートシンクを用いずに、白熱電球のフィラメントコイルをＬＥＤモジュールに置き換えた構成の電球形ＬＥＤランプが考えられる。この場合、ＬＥＤモジュールからの光は、ヒートシンクによって遮られない。

しかしながら、従来のＬＥＤランプに用いられるＬＥＤモジュールは、基板のＬＥＤが実装された面側からのみ光を取り出すような構成となっている。すなわち、従来に係る電球形ＬＥＤランプ及び直管形ＬＥＤランプでは、上述のとおり、ＬＥＤモジュールが発する光のうちヒートシンク側に進行する光はヒートシンクによって遮光されてしまうことから、ＬＥＤモジュールは、当該ＬＥＤモジュールが発する光をヒートシンク側には進行させずにヒートシンクとは反対側に進行させるように構成されている。このように、従来のＬＥＤモジュールは、基板の片側からのみ光を放出するような構成となっている。

従って、従来に係る電球形ＬＥＤランプ及び直管形ＬＥＤランプに用いられるＬＥＤモジュールを白熱電球のグローブ（バルブ）内に配置したとしても、全配光特性を得ることができないという問題がある。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、全配光特性を有する発光装置、発光モジュール及びランプを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る発光装置の一態様は、透光性を有する容器と、前記容器の凹部に配置された半導体発光素子と、前記半導体発光素子を封止し、前記凹部を封入する封止部材とを備え、前記凹部は、前記半導体発光素子が実装される底面と、当該底面を囲むように構成された側面とによって構成される。

本態様によれば、半導体発光素子を収容する容器が透光性を有するので、半導体発光素子による光は、容器の上面（凹部が形成される側）から外部に向かって放出されるだけではなく、凹部の底面及び側面から容器内部を透過して容器の裏面及び側面からも外部に放出される。これにより、半導体発光素子による光は全方位に放出される。

さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記側面は、前記底面に対して略垂直であることが好ましい。

本態様によれば、半導体発光素子から凹部の側面に向かって出射する光が凹部の側面で反射してしまうことを抑制することができる。これにより、凹部の側面に向かって出射する光を、凹部の側面から容器内部に容易に入射させることができる。

さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記封止部材は、前記半導体発光素子が発する光の波長を所定の波長に変換する第１の波長変換材を含むことが好ましい。

本態様によれば、封止部材によって、半導体発光素子が発する光を所定の波長に変換することができるので、所望の色の光を放出させることができる。

さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記容器の裏面に形成され、前記半導体発光素子が発する光を前記所定の波長に変換する波長変換部材を備えることが好ましい。

本態様によれば、半導体発光素子が発する光のうち容器の裏面から放射される光を、波長変換部材によって所定の波長に変換することができる。これにより、容器の上面と裏面との両側から所望の色の光を放出させることができる。

さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記波長変換部材は、前記裏面に形成された焼結体膜であり、前記焼結体膜は、前記容器を透過した前記半導体発光素子が発する光を前記所定の波長に変換する第２の波長変換材と、無機材料からなる焼結用結合材とで構成されることが好ましい。

本態様によれば、容器の裏面から放射される光を、焼結体膜によって、所定の波長に変換することができる。

さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記容器の前記裏面に形成された溝であって、前記半導体発光素子が発する光の波長を前記所定の波長に変換する第３の波長変換材を収容する溝を備えることが好ましい。

本態様によれば、半導体発光素子が発する光のうち容器の側面から放出される光を、溝部に収容された第３の波長変換材によって所定の波長に変換することができる。これにより、容器の前面、裏面及び側面から所望の色の光を放出させることができる。

さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記溝は、前記波長変換部材を囲むように形成されることが好ましい。

本態様によれば、溝が露出するように構成されるので、溝に第３の波長変換材を容易に収容することができる。

また、本発明に係る発光装置の一態様において、前記容器の前記裏面に形成された溝であって、前記半導体発光素子が発する光の波長を前記所定の波長に変換する第３の波長変換材を収容する溝を備えることが好ましい。

本態様によれば、半導体発光素子が発する光のうち容器の側面から放出される光を、溝に収容された第３の波長変換材によって所定の波長に変換することができる。これにより、容器の前面及び側面から所望の色の光を放出させることができる。

さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記容器の光透過率は、５０％以上であることが好ましい。

本態様によれば、半導体発光素子が発する光を、容器内部に効率良く透過させることができる。

さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記容器は、セラミックスからなることが好ましい。

本態様によれば、容器を焼結によって成形することができる。

あるいは、本発明に係る発光装置の一態様において、前記容器は、樹脂からなることが好ましい。

本態様によれば、容器を樹脂成形によって形成することができる。

さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記凹部に、複数の半導体発光素子が配置されることが好ましい。

本態様によれば、高輝度の発光装置を実現することができるので、当該発光装置そのものを各種装置の発光モジュールとして利用することができる。

また、本発明に係る発光モジュールの一態様は、上記の発光装置が複数個積層して構成されるものである。

本態様によれば、上記の発光装置を重ねて使うことにより、狭い面積で高出力の光を取り出すことができるとともに、全方位配光特性の発光モジュールを実現することができる。

また、本発明に係る発光モジュールの一態様は、上記の発光装置と、前記発光装置が実装された透光性基板とを備えるものである。

本態様によれば、透光性基板は発光装置から放出される光を透過するので、発光装置から全方位に放出される光のうち、透光性基板の発光装置が実装される面に向かって放出される光は透光性基板を透過する。これにより、全方位配光特性の発光モジュールを実現することができる。

また、本発明に係るランプの一態様は、上記の発光モジュールを備えるものである。

このように、本発明は、上記の発光モジュールを備えるランプとして実現することもできる。

本発明によれば、容器における半導体発光素子が配置された側だけではなく、容器の全方位から所定の光を放出させることができるので、全配光特性を有する発光装置、発光モジュール及びランプを実現することができる。

図１Ａは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の外観斜視図である。 図１Ｂは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の平面図である。 図１Ｃは、図１ＢのＸ−Ｘ’線に沿って切断した本発明の第１の実施形態に係る発光装置の断面図である。 図２Ａは、本発明の第１の実施形態の変形例に係る発光装置の平面図である。 図２Ｂは、本発明の第１の実施形態の変形例に係る発光装置の断面図である。 図３Ａは、本発明の第２の実施形態に係る発光装置の平面図である。 図３Ｂは、図３ＡのＸ−Ｘ’線に沿って切断した本発明の第２の実施形態に係る発光装置の断面図である。 図３Ｃは、本発明の第２の実施形態に係る発光装置の裏面図である。 図４Ａは、本発明の第２の実施形態の変形例に係る発光装置の平面図である。 図４Ｂは、本発明の第２の実施形態の変形例に係る発光装置の断面図である。 図４Ｃは、本発明の２の実施形態の変形例に係る発光装置の裏面図である。 図５Ａは、本発明の第３の実施形態に係る発光装置の平面図である。 図５Ｂは、図５ＡのＸ−Ｘ’線に沿って切断した本発明の第３の実施形態に係る発光装置の断面図である。 図５Ｃは、本発明の第３の実施形態に係る発光装置の裏面図である。 図６Ａは、本発明の第３の実施形態の変形例に係る発光装置の平面図である。 図６Ｂは、本発明の第３の実施形態の変形例に係る発光装置の断面図である。 図６Ｃは、本発明の第３の実施形態の変形例に係る発光装置の裏面図である。 図７Ａは、本発明の第４の実施形態に係る発光装置の平面図である。 図７Ｂは、図７ＡのＸ−Ｘ’線に沿って切断した本発明の第４の実施形態に係る発光装置の断面図である。 図７Ｃは、本発明の第４の実施形態に係る発光装置の裏面図である。 図８Ａは、本発明の第４の実施形態の変形例に係る発光装置の平面図である。 図８Ｂは、図８ＡのＸ−Ｘ’線に沿って切断した本発明の第４の実施形態の変形例に係る発光装置の断面図である。 図８Ｃは、本発明の第４の実施形態の変形例に係る発光装置の裏面図である。 図９Ａは、本発明の第５の実施形態に係る発光装置の外観斜視図である。 図９Ｂは、本発明の第５の実施形態に係る発光装置の平面図である。 図９Ｃは、図９ＡのＸ−Ｘ’線に沿って切断した本発明の第５の実施形態に係る発光装置の断面図である。 図１０Ａは、本発明の第５の実施形態に係る発光装置において、複数のＬＥＤに給電するための配線方法を説明するための図である。 図１０Ｂは、本発明の第５の実施形態に係る同発光装置において、複数のＬＥＤに給電するための他の配線方法を説明するための図である。 図１１Ａは、本発明の第５の実施形態の変形例に係る発光装置の平面図である。 図１１Ｂは、本発明の第５の実施形態の変形例に係る発光装置の断面図である。 図１２Ａは、本発明の第６の実施形態に係る発光装置の外観斜視図である。 図１２Ｂは、本発明の第６の実施形態に係る発光装置の平面図である。 図１２Ｃは、図１２ＡのＸ−Ｘ’線に沿って切断した本発明の第６の実施形態に係る発光装置の断面図である。 図１３は、本発明の第７の実施形態に係る発光モジュールの外観斜視図である。 図１４は、本発明の第８の実施形態に係る発光モジュールの外観斜視図である。 図１５は、本発明の第９の実施形態に係る電球形ランプの外観斜視図である。 図１６は、本発明の第９の実施形態に係る電球形ランプの分解斜視図である。 図１７は、本発明の第９の実施形態に係る電球形ランプの断面図である。 図１８は、本発明の第１０の実施形態に係る電球形ランプの外観斜視図である。 図１９は、本発明の変形例に係る発光装置の平面図である。

以下、本発明の実施形態に係る発光装置、発光モジュール及びランプについて、図面を参照しながら説明する。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。

（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る発光装置１について、図１Ａ〜図１Ｃを用いて説明する。図１Ａは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置１の外観斜視図であり、図１Ｂは、同発光装置１の平面図であり、図１Ｃは、図１ＢのＸ−Ｘ’線に沿って切断した同発光装置１の断面図である。

図１Ａ〜図１Ｃに示すように、本発明の第１の実施形態に係る発光装置１は、透光性を有する容器（パッケージ）１０と、容器１０に収容されるＬＥＤ２０と、ＬＥＤを封止する封止部材３０とを備える。

容器１０は、円形の底面１１ａと、当該底面１１ａを囲むように円筒面形状で構成された側面１１ｂとからなる凹部１１を備える。凹部１１における底面１１ａの中央部には、１つのＬＥＤ２０が実装されている。凹部１１には、封止部材３０が封入されている。

容器１０は、透光性を有し、ＬＥＤ２０による光が容器内部を透過して容器外部に放出するように構成されおり、容器１０の可視光に対する光透過率は５０％以上とすることが好ましい。光取出し効率をさらに高めるには、容器１０の光透過率は８０％以上、より好ましくは９０％以上の光透過率として向こう側が透けて見えるぐらいの状態で構成することが好ましい。

なお、容器１０の透過率は、容器１０の材料によって調整することもできるが、材料は同じで容器１０の厚みを変更することによっても調整することができる。例えば、容器１０の厚みを薄くすることにより、光透過率を向上させることができる。

このように構成される透光性の容器１０は、無機材料又は樹脂材料によって作製することができる。例えば、無機材料からなる透光性の容器としては、アルミナや窒化アルミニウムからなる透光性のセラミックス材料、透明なガラス材料、その他、水晶又はサファイア等を用いることができる。

また、容器１０は、放熱性を高めるために熱伝導率及び熱放射率が高い部材であることが好ましい。この場合、容器１０としては、ガラス又はセラミックスで構成することが好ましい。ここで放射率とは、黒体（完全放射体）の熱放射に対する比率で表され、０から１の値となる。ガラス又はセラミックスの放射率は、０．７５〜０．９５であり、黒体に近い熱放射が実現される。実用上、容器１０の熱放射率は、好ましくは０．８以上であり、より好ましくは０．９以上である。

本実施形態では、容器１０として、光透過率が９６％であるアルミナ容器を用いた。このように、容器１０として、アルミナ等のセラミックス材料を用いることにより、高熱伝導率の容器とすることができるので、ＬＥＤ２０が発する熱を効率良く容器外部に放熱することができる。また、容器１０の寸法としては、縦の長さ及び横の長さが３ｍｍで、高さが１〜２ｍｍのものを用いた。凹部１１は、容器１０の上面の外周縁から０．２ｍｍ程度内側に入った部分に設け、凹部１１の深さは容器１０の高さから０．２ｍｍ程度引いた値とした。

なお、本実施形態において、容器１０は同一材料を用いて一体成形の容器としたが、これに限らない。例えば、容器１０は、凹部の底面と容器の裏面とを構成する平板状の透光性基板と、当該透光性基板上に設けられ、内面が凹部の側面を構成する透光性筒体との２つの部材を固着することによって構成しても構わない。この場合、透光性基板及び透光性筒体は、同じ材料を用いて構成しても構わないし、異なる材料を用いて構成しても構わない。

ＬＥＤ２０は、半導体発光素子の一例であって、容器１０の凹部１１の内部に配置されている。ＬＥＤ２０は、単色の可視光を発するＬＥＤチップ（ベアチップ）であり、ダイアタッチ材（ダイボンド材）によって、容器１０の凹部１１の底面１１ａにダイボンダィング実装されている。

本実施形態におけるＬＥＤ２０は、ＬＥＤ２０を中心にして全方位に光を発するように構成されている。すなわち、ＬＥＤ２０は、全方位、つまりＬＥＤ２０の上方、側方及び下方に向けて光を発するＬＥＤチップであり、例えば、上方に全光量の６０％、側方に全光量の２０％、下方に全光量の２０％の光を発するように構成されている。これにより、ＬＥＤ２０から射出する光は、凹部１１の開口側に向かう方向、凹部１１の側面１１ｂに向かう方向、及び、凹部１１の底面１１ａに向かう方向のそれぞれの方向に進行する。

なお、本実施形態において、ＬＥＤ２０は、通電されれば青色光を発する青色ＬＥＤチップが用いられる。青色ＬＥＤチップとしては、例えばＩｎＧａＮ系の材料によって構成された、中心波長が４４０ｎｍ〜４７０ｎｍの窒化ガリウム系の半導体発光素子を用いることができる。

封止部材３０は、ＬＥＤ２０を封止してＬＥＤ２０を保護する部材であって、ＬＥＤ２０を覆うようにして凹部１１を封入する。本実施形態では、図１Ｃに示すように、封止部材３０は、凹部１１に充填されており、凹部１１の開口面まで封入されている。

また、封止部材３０は、ＬＥＤ２０が発する光の波長を所定の波長に変換する第１の波長変換材を含む。本実施形態において、封止部材３０は、所定の樹脂の中に、第１波長変換材として所定の蛍光体粒子が含有された蛍光体含有樹脂である。より具体的に、封止部材３０としては、例えば、ＬＥＤ２０が青色ＬＥＤである場合、白色光を得るために、シリコーン樹脂に、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系の黄色蛍光体粒子を分散させた蛍光体含有樹脂を用いることができる。これにより、封止部材３０内の黄色蛍光体粒子）が、青色ＬＥＤチップの青色光によって励起されて黄色光を放出する。従って、封止部材３０からは励起された黄色光と青色ＬＥＤチップの青色光とによって白色光が放出される。

このように構成される封止部材３０は、例えば、次のようにして形成することができる。まず、波長変換材（蛍光体粒子）を含む未硬化のペースト状の封止部材３０の材料を、ディスペンサーによってＬＥＤ２０を覆うようにして凹部１１内に塗布する。次に、塗布されたペースト状の封止部材３０の材料を硬化させる。これにより、封止部材３０を形成することができる。

なお、図示しないが、容器１０の内面（例えば、凹部１１の底面１１ａ）には、ＬＥＤ２０の電極と電気的に接続された給電配線が形成されている。また、容器１０の外面（例えば、凹部１１の裏面又は側面）には、外部から直流電力を受電する電極端子が形成されており、当該電極端子と給電配線とは電気的に接続されている。これにより、電極端子から直流電力が供給されることによってＬＥＤ２０が発光し、ＬＥＤ２０から所望の光が放出される。

以上、本発明の第１の実施形態に係る発光装置１によれば、ＬＥＤ２０が発した青色光のうち凹部１１の開口面側及び側面１１ｂ側に進行する光の一部は、封止部材３０に含まれる黄色蛍光体粒子によって黄色光に波長変換される。そして、黄色蛍光体粒子によって波長変換された黄色光と、黄色蛍光体粒子に吸収されなかったＬＥＤ２０の青色光とによって白色光が生成される。

このように、ＬＥＤ２０による光によって生成された白色光は、凹部１１の上方から放出される。さらに、本実施形態では、容器１０が透光性を有するので、当該白色光は、凹部１１の底面１１ａ及び側面１１ｂから容器１０の内部を透過して容器１０の裏面及び側面からも放出される。従って、発光装置１の全方位に向けて白色光を放出させることができ、全配光特性を有する発光装置を実現することができる。

また、本実施形態において、図１Ｃの断面図における凹部１１の側面１１ｂは、底面１１ａに対して略垂直であることが好ましい。これにより、ＬＥＤ２０から出射する光における側面１１ｂへの入射角を極力小さくすることができるので、ＬＥＤ２０から凹部１１の側面１１ｂに向かって出射する光が凹部１１の側面１１ｂで反射してしまうことを抑制することができる。従って、ＬＥＤ２０から凹部１１の側面１１ｂに向かって出射する光を、凹部１１の側面１１ｂから容器１０の内部に容易に入射せることができる。これにより、容器１０の側面から外部に放出する光束を増加させることができる。

なお、本実施形態に係る発光装置１では、凹部１１の底面１１ａの形状は円形としたが、これに限らない。図２Ａは、本発明の第１の実施形態の変形例に係る発光装置１Ａの平面図であり、図２Ｂは、同発光装置１Ａの断面図である。このように、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、凹部１１Ａの底面の形状を正方形等の矩形形状としても構わない。

但し、ＬＥＤ２０が発する光は、平面視では等方的に進行すると考えられるので、白色光を効率良く凹部１１Ａの側面に入射させるには、第１の実施形態に係る発光装置１の凹部１１のように、底面１１ａは円形とすることが好ましい。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る発光装置２について、図３Ａ〜図３Ｃを用いて説明する。図３Ａは、本発明の第２の実施形態に係る発光装置２の平面図であり、図３Ｂは、図３ＡのＸ−Ｘ’線に沿って切断した同発光装置２の断面図であり、図３Ｃは、同発光装置２の裏面図である。

本実施形態に係る発光装置２は、本発明の第１の実施形態に係る発光装置１と基本的な構成は同じである。従って、図３Ａ〜図３Ｃにおいて、図１Ａ〜図１Ｃに示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付しており、その詳しい説明は省略する。

本実施形態に係る発光装置２は、第１の実施形態に係る発光装置１に対して、さらに、容器１０の裏面に形成された波長変換部材を備える。発光装置２における波長変換部は、ＬＥＤ２０が発する光を所定の波長に変換するものであり、本実施形態では、封止部材３０が生成する波長と同じ波長の光を生成する。

図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、本実施形態に係る波長変換部材は、容器１０の裏面に形成された焼結体膜４０によって構成されている。焼結体膜４０は、透光性の容器１０を透過したＬＥＤ２０が発する光を所定の波長に変換する第２の波長変換材と、無機材料からなる焼結用結合材とで構成される。なお、波長変換部材を焼結体膜４０で構成する場合、焼結体膜４０は６００℃程度の高温焼結によって形成するため、容器１０は、セラミックス又はガラス等の高耐熱性の材料で構成することが好ましい。

焼結体膜４０の第２の波長変換材は、ＬＥＤ２０が発する光のうち、凹部１１の底面１１ａから容器１０の内部に入射して容器１０の内部を透過して容器１０の裏面から出射する光に対して波長の変換を行って、波長変換光を放出する。第２の波長変換材としては、封止部材３０に含有される蛍光体粒子と同じ蛍光体粒子を用いることができる。本実施形態では、封止部材３０には黄色蛍光体粒子が含有されているので、焼結体膜４０に含有される第２の波長変換材も同じ黄色蛍光体粒子を用いることができる。

また、焼結体膜４０の焼結用結合材は、ＬＥＤ２０が発する光と第２の波長変換材１２ａが放射する波長変換光とを透過する材料で構成されている。本実施形態では、焼結用結合材として、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）を主成分とするガラスフリットを用いることができる。ガラスフリットは、第２の波長変換材（蛍光体粒子）を容器１０の裏面に結着させる結合材（結着材）であり、可視光に対する透過率が高い材料で構成することが好ましい。ガラスフリットは、ガラス粉末を加熱して溶解することによって形成することができる。このようなガラスフリットのガラス粉末としては、ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ｒ_２Ｏ系、Ｂ_２Ｏ_３−Ｒ_２Ｏ系又はＰ_２Ｏ_５−Ｒ_２Ｏ系（但し、Ｒ_２Ｏは、いずれも、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、又は、Ｋ_２Ｏである）を用いることができる。また、焼結用結合材の材料としては、ガラスフリット以外に、低融点結晶からなるＳｎＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３等を用いることもできる。

このように構成される焼結体膜４０は、蛍光体粒子、ガラス粉末及び溶剤等を混錬することによって得られるペーストを、容器１０の裏面に印刷又は塗布した後に焼結することによって形成することができる。

なお、第１の実施形態と同様に、本実施形態に係る発光装置２でも、放出する光は白色光に設定されており、ＬＥＤ２０としては青色ＬＥＤが用いられ、封止部材３０の蛍光体粒子及び焼結体膜４０の蛍光体粒子としてはＹＡＧ系の黄色蛍光体粒子が用いられる。

以上、本発明の第２の実施形態に係る発光装置２によれば、第１の実施形態と同様に、ＬＥＤ２０が発した青色光のうち凹部１１の開口面側及び側面１１ｂ側に進行する光の一部は、封止部材３０（第１の波長変換部）に含まれる黄色蛍光体粒子によって黄色光に波長変換される。

また、容器１０は透光性を有するので、ＬＥＤ２０が発した青色光の一部は、凹部１１の底面１１ａを透過して容器１０の裏面から射出する。そして、本実施形態では、容器１０の裏面に焼結体膜４０（第２の波長変換部）が形成されているので、容器１０の裏面から射出するＬＥＤ２０が発した光の一部は、焼結体膜４０に含まれる黄色蛍光体粒子によって黄色光に波長変換される。

このように、本実施形態では、ＬＥＤ２０が発した青色光は、封止部材３０だけではなく焼結体膜４０においても波長変換される。黄色蛍光体粒子によって波長変換された黄色光と、黄色蛍光体粒子に吸収されなかったＬＥＤ２０の青色光とによって、白色光が生成される。

そして、ＬＥＤ２０による光によって生成された白色光は、第１の実施形態と同様に、凹部１１の上方から放出されるとともに、容器１０の裏面及び側面からも放出される。さらに、本実施形態では、容器１０の裏面から出射するＬＥＤ２０の青色光を黄色光に波長変換することができるので、発光装置２の全方位に向けて白色光を放出させることができるとともに、容器１０の上面及び側面から放出される白色光と容器１０の裏面から放出される白色光とを均一にすることができる。

また、本実施形態に係る発光装置２において、波長変換部材は、無機材料からなる焼結体膜４０によって構成されている。従って、ＬＥＤ２０からの熱によって劣化することがないだけではなく、さらにＬＥＤ２０からの熱を効率良く放熱することが可能となる。これにより、高い信頼性と高い放熱特性を有する発光装置を実現することができる。

なお、本実施形態に係る発光装置２では、凹部１１の底面１１ａの形状及び焼結体膜４０は円形としたが、これに限らない。図４Ａは、本発明の第２の実施形態の変形例に係る発光装置２Ａの平面図であり、図４Ｂは、同発光装置２Ａの断面図であり、図４Ｃは、同発光装置２Ａの裏面図である。このように、図４Ａ〜図４Ｃに示すように、凹部１１Ａの底面の形状及び焼結体膜４０Ａの形状を正方形等の矩形形状としても構わない。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る発光装置３について、図５Ａ〜図５Ｃを用いて説明する。図５Ａは、本発明の第３の実施形態に係る発光装置３の平面図であり、図５Ｂは、図５ＡのＸ−Ｘ’線に沿って切断した同発光装置３の断面図であり、図５Ｃは、同発光装置３の裏面図である。

本実施形態に係る発光装置３は、本発明の第１の実施形態に係る発光装置１と基本的な構成は同じである。従って、図５Ａ〜図５Ｃにおいて、図１Ａ〜図１Ｃに示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付しており、その詳しい説明は省略する。

図５Ａ〜図５Ｃに示すように、本実施形態に係る発光装置３は、第１の実施形態に係る発光装置１に対して、さらに、容器１０の裏面に形成された溝１２と、この溝１２に封入された蛍光体含有樹脂３１とを備える。

図５Ｂに示すように、溝１２は、容器１０の裏面から上面に向かって陥凹するように構成されている。また、図５Ｃに示すように、凹部１１を囲むように円形リング状に形成されている。溝１２は、例えば、容器１０の裏面に対してレーザ等によって切り欠くようにして形成することができる。本実施形態において、溝１２の幅は０．５ｍｍとし、溝１２の深さは、０．３ｍｍ程度から容器１０の高さの半分程度までとした。

なお、溝１２の深さは、図５Ｂに示すように、容器１０の裏面から凹部１１の底面１１ａまでの距離よりも長くすることが好ましい。これにより、容器１０の側面からＬＥＤ２０の青色光のみが射出することを抑制することができる。

蛍光体含有樹脂３１は、ＬＥＤ２０が発する光の波長を所定の波長に変換する蛍光体粒子（第３の波長変換材）を用いることができる。本実施形態において、蛍光体含有樹脂３１は、封止部材３０と同じ蛍光体含有樹脂を用いた。

なお、第１の実施形態と同様に、本実施形態に係る発光装置３でも、放出する光は白色光に設定されており、ＬＥＤ２０としては青色ＬＥＤが用いられ、封止部材３０及び蛍光体含有樹脂３１の蛍光体粒子としてはＹＡＧ系の黄色蛍光体粒子が用いられる。

以上、本発明の第３の実施形態に係る発光装置３によれば、第１の実施形態と同様に、ＬＥＤ２０が発した青色光のうち凹部１１の開口面側及び側面１１ｂ側に進行する光の一部は、封止部材３０（第１の波長変換部）に含まれる黄色蛍光体粒子によって黄色光に波長変換される。

また、容器１０は透光性を有するので、ＬＥＤ２０が発した青色光の一部は、凹部１１の底面１１ａを透過して容器１０の側面から射出する。本実施形態では、容器１０の裏面に蛍光体含有樹脂３１が封入された溝１２が形成されているので、図５Ｃに示すように、凹部１１の底面１１ａを透過して、容器１０の裏面と凹部１１の底面１１ａとの間を容器１０の側面方向に進行するＬＥＤ２０が発した光の一部は、溝１２内の黄色蛍光体粒子によって黄色光に波長変換される。

このように、本実施形態では、ＬＥＤ２０が発した青色光は、封止部材３０だけではなく蛍光体含有樹脂３１においても波長変換される。そして、黄色蛍光体粒子によって波長変換された黄色光と、黄色蛍光体粒子に吸収されなかったＬＥＤ２０の青色光とによって、白色光が生成される。

そして、ＬＥＤ２０による光によって生成された白色光は、第１の実施形態と同様に、凹部１１の上方から放出されるとともに容器１０の裏面及び側面からも放出されるので、発光装置３の全方位に向けて白色光を放出させることができる。

なお、本実施形態に係る発光装置３では、凹部１１の底面１１ａの形状は円形とし、溝１２の形状は円形リング状としたが、これに限らない。図６Ａは、本発明の第３の実施形態の変形例に係る発光装置３Ａの平面図であり、図６Ｂは、同発光装置３Ａの断面図であり、図６Ｃは、同発光装置３Ａの裏面図である。このように、図６Ａ〜図６Ｃに示すように、凹部１１Ａの底面の形状を正方形等の矩形形状とし、溝１２Ａの形状を矩形の環状としても構わない。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係る発光装置４について、図７Ａ〜図７Ｃを用いて説明する。図７Ａは、本発明の第４の実施形態に係る発光装置４の平面図であり、図７Ｂは、図７ＡのＸ−Ｘ’線に沿って切断した同発光装置４の断面図であり、図７Ｃは、同発光装置４の裏面図である。

本実施形態に係る発光装置４は、本発明の第２及び第３の実施形態に係る発光装置２、３と基本的な構成は同じである。従って、図７Ａ〜図７Ｃにおいて、図３Ａ〜図３Ｃ及び図５Ａ〜図５Ｃに示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付しており、その詳しい説明は省略する。

図７Ａ〜図７Ｃに示すように、本実施形態に係る発光装置４は、第２の実施形態に係る発光装置２と、第３の実施形態に係る発光装置３とを組み合わせたものである。すなわち、容器１０の裏面に、焼結体膜４０が形成されるとともに、蛍光体含有樹脂３１が封入された溝１２が形成されている。

また、本実施形態において、図７Ｂ及び図７Ｃに示すように、溝１２は、焼結体膜４０（波長変換部材）を囲むように形成される。

なお、第１の実施形態と同様に、本実施形態に係る発光装置４でも、放出する光は白色光に設定されており、ＬＥＤ２０としては青色ＬＥＤが用いられ、封止部材３０の蛍光体粒子、焼結体膜４０の蛍光体粒子及びの蛍光体含有樹脂３１の蛍光体粒子としては、ＹＡＧ系の黄色蛍光体粒子が用いられる。

以上、本発明の第４の実施形態に係る発光装置４によれば、ＬＥＤ２０が発した青色光のうち凹部１１の開口面側及び側面１１ｂ側に進行する光の一部は、封止部材３０（第１の波長変換部）に含まれる黄色蛍光体粒子によって黄色光に波長変換される。

また、容器１０は透光性を有するので、ＬＥＤ２０が発した青色光の一部は、凹部１１の底面１１ａを透過して容器１０の裏面及び側面から射出する。本実施形態では、容器１０の裏面に焼結体膜４０（第２の波長変換部）が形成されているとともに、容器１０の裏面に蛍光体含有樹脂３１が封入された溝１２（第３の波長変換部）が形成されている。これにより、第２の実施形態と同様に、容器１０の裏面から射出するＬＥＤ２０が発した光の一部は、焼結体膜４０に含まれる黄色蛍光体粒子によって黄色光に波長変換されるとともに、凹部１１の底面１１ａを透過して、容器１０の裏面と凹部１１の底面１１ａとの間を容器１０の側面方向に進行するＬＥＤ２０が発した光の一部は、溝１２内の黄色蛍光体粒子によって黄色光に波長変換される。

このように、本実施形態では、ＬＥＤ２０が発した青色光は、封止部材３０だけではなく焼結体膜４０及び蛍光体含有樹脂３１においても波長変換される。そして、黄色蛍光体粒子によって波長変換された黄色光と、黄色蛍光体粒子に吸収されなかったＬＥＤ２０の青色光とによって、白色光が生成される。

そして、ＬＥＤ２０による光によって生成された白色光は、凹部１１の上方から放出されるとともに、容器１０の裏面及び側面からも放出される。さらに、本実施形態では、容器１０の裏面及び側面から出射するＬＥＤ２０の青色光を黄色光に波長変換することができるので、発光装置４の全方位に向けて白色光を放出させることができるとともに、容器１０の上面から放出される白色光と、容器１０の裏面から放出される白色光と、容器１０の側面から放出される白色光とを一層均一にすることができる。

なお、本実施形態に係る発光装置４では、凹部１１の底面１１ａの形状及び焼結体膜４０は円形とし、また、溝１２の形状は円形リング状としたが、これに限らない。図８Ａは、本発明の第４の実施形態の変形例に係る発光装置４Ａの平面図であり、図８Ｂは、図８ＡのＸ−Ｘ’に沿って切断した同発光装置４Ａの断面図であり、図８Ｃは、同発光装置８Ａの裏面図である。このように、図８Ａ〜図８Ｃに示すように、凹部１１Ａの底面の形状及び焼結体膜４０Ａの形状を正方形等の矩形形状とし、溝１２Ａの形状を矩形の環状としても構わない。

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態に係る発光装置５について、図９Ａ〜図９Ｃを用いて説明する。図９Ａは、本発明の第５の実施形態に係る発光装置５の外観斜視図であり、図９Ｂは、同発光装置５の平面図であり、図９Ｃは、図９ＡのＸ−Ｘ’線に沿って切断した同発光装置５の断面図である。

本実施形態に係る発光装置５は、本発明の第１の実施形態に係る発光装置１と基本的な構成は同じである。従って、図９Ａ〜図９Ｃにおいて、図１Ａ〜図１Ｃに示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付しており、その詳しい説明は省略する。

図９Ａ〜図９Ｃに示すように、本実施形態に係る発光装置５は、第１の実施形態に係る発光装置１に対して、凹部１１に複数のＬＥＤ２０が配置された構成となっておる。本実施形態において、複数のＬＥＤ２０は、上下左右方向に互いに等間隔で配置されている。なお、本実施形態におけるＬＥＤ２０は、第１の実施形態におけるＬＥＤ２０と同じ形状であるので、本実施形態における容器１０は、ＬＥＤ２０が配置される個数に応じて、第１の実施形態における容器１０よりも大きくしている。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、それぞれ、本実施形態に係る発光装置５において、複数のＬＥＤ２０に給電するための配線方法を示したものである。

図１０Ａに示すように、例えば、複数のＬＥＤ２０のｐ側電極とｎ側電極とをワイヤー５０によって電気的に接続するように構成することができる。これにより、複数のＬＥＤ２０を直列接続とすることができる。なお、複数のＬＥＤ２０のうちの２つは、図１０Ａに示すように、容器１０の上面に形成された電極端子６０と電気的に接続されている。これにより、電極端子６０によって外部から電力を受電して、各ＬＥＤ２０に給電することができる。

また、図１０Ｂに示すように、凹部１１の底面に給電配線７０をパターン形成し、給電配線７０及びワイヤー５０によって、複数のＬＥＤ２０同士を電気的に接続するとともに、２つのＬＥＤ２０と電極端子６０とを電気的に接続することもできる。

なお、第１の実施形態と同様に、本実施形態に係る発光装置５でも、放出する光は白色光に設定されており、ＬＥＤ２０としては青色ＬＥＤが用いられ、封止部材３０の蛍光体粒子の蛍光体粒子としては、ＹＡＧ系の黄色蛍光体粒子が用いられる。

以上、本発明の第５の実施形態に係る発光装置５によれば、複数のＬＥＤ２０が発した青色光のうち凹部１１の開口面側及び側面１１ｂ側に進行する光の一部は、封止部材３０に含まれる黄色蛍光体粒子によって黄色光に波長変換される。そして、黄色蛍光体粒子によって波長変換された黄色光と、黄色蛍光体粒子に吸収されなかったＬＥＤ２０の青色光とによって白色光が生成される。

このように、複数のＬＥＤ２０による光によって生成された白色光は、凹部１１の上方から放出される。さらに、本実施形態では、容器１０が透光性を有するので、当該白色光は、凹部１１の底面１１ａ及び側面１１ｂから容器１０の内部を透過して容器１０の裏面及び側面からも放出される。従って、発光装置５の全方位に向けて白色光を放出させることができ、全配光特性を有する発光装置を実現することができる。

さらに、本実施形態に係る発光装置５は、複数のＬＥＤ２０を用いているので、高輝度の発光装置を実現することができる。従って、本実施形態に係る発光装置５そのものをランプ等の各種装置の発光モジュールとして利用することができる。

なお、本実施形態に係る発光装置５では、凹部１１の底面１１ａの形状は円形としたが、これに限らない。図１１Ａは、本発明の第５の実施形態の変形例に係る発光装置５Ａの平面図であり、図１１Ｂは、同発光装置５Ａの断面図である。このように、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、凹部１１Ａの底面の形状を正方形等の矩形形状としても構わない。

また、本実施形態に係る発光装置５において、第２〜第４の実施形態に係る発光装置２〜４を適用することもできる。

（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態に係る発光装置６について、図１２Ａ〜図１２Ｃを用いて説明する。図１２Ａは、本発明の第６の実施形態に係る発光装置６の外観斜視図であり、図１２Ｂは、同発光装置６の平面図であり、図１２Ｃは、図１２ＡのＸ−Ｘ’線に沿って切断した同発光装置６の断面図である。

本実施形態に係る発光装置６は、本発明の第１の実施形態に係る発光装置１と基本的な構成は同じである。従って、図１２Ａ〜図１２Ｃにおいて、図１Ａ〜図１Ｃに示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付しており、その詳しい説明は省略する。

図１２Ａ〜図１２Ｃに示すように、本実施形態に係る発光装置６は、第１の実施形態に係る発光装置１に対して、ＬＥＤ２０が配置される凹部１３が円形リング状に形成されているとともに凹部１３に複数のＬＥＤ２０が配置されて構成されている。

本実施形態において、凹部１３は、一定幅の円形リング状からなる底面１３ａと、当該底面１３ａを囲むとともに互いに対向するように構成された側面１３ｂとからなる。本実施形態において、凹部１３には、複数のＬＥＤ２０が等間隔で円環状に一列配置されている。

また、本実施形態におけるＬＥＤ２０は、第１の実施形態におけるＬＥＤ２０と同じ形状であるので、本実施形態における容器１０は、ＬＥＤ２０の配置個数に応じて、第１の実施形態における容器１０よりも大きくしている。

なお、第１の実施形態と同様に、本実施形態に係る発光装置５でも、放出する光は白色光に設定されており、ＬＥＤ２０としては青色ＬＥＤが用いられ、封止部材３０の蛍光体粒子の蛍光体粒子としては、ＹＡＧ系の黄色蛍光体粒子が用いられる。

以上、本発明の第６の実施形態に係る発光装置６によれば、複数のＬＥＤ２０が発した青色光のうち凹部１３の開口面側及び側面１３ｂ側に進行する光の一部は、封止部材３０に含まれる黄色蛍光体粒子によって黄色光に波長変換される。そして、黄色蛍光体粒子によって波長変換された黄色光と、黄色蛍光体粒子に吸収されなかったＬＥＤ２０の青色光とによって白色光が生成される。

このように、複数のＬＥＤ２０による光によって生成された白色光は、凹部１３の上方から放出される。さらに、本実施形態では、容器１０が透光性を有するので、当該白色光は、凹部１３の底面１３ａ及び外側の側面１３ｂから容器１０の内部を透過して容器１０の裏面及び側面からも放出される。さらに、本実施形態に係る発光装置６は、上記白色光は、凹部１３の内側の側面１３ｂから容器１０の内部を透過して、容器１０の上面及び裏面からも放出される。従って、発光装置５の全方位に向けて白色光を放出させることができ、全配光特性を有する発光装置を実現することができる。

さらに、本実施形態に係る発光装置６は、複数のＬＥＤ２０を用いているので、高輝度の発光装置を実現することができる。従って、本実施形態に係る発光装置６そのものをランプ等の各種装置の発光モジュールとして利用することができる。

なお、本実施形態に係る発光装置６では、凹部１３の底面１３ａの形状は円形リング状としたが、これに限らない。例えば、凹部１３の底面１３ａの形状は、矩形のリング状等としても構わない。

また、本実施形態に係る発光装置６において、第２〜第４の実施形態に係る発光装置２〜４を適用することもできる。この場合、容器１０の裏面に形成する焼結体膜４０の形状は、円形とすることもできるし、凹部１３の形状に合わせて円環状とすることもできる。

（第７の実施形態）
次に、本発明の第７の実施形態に係る発光モジュール１００について、図１３を用いて説明する。図１３は、本発明の第７の実施形態に係る発光モジュール１００の外観斜視図である。

図１３に示すように、本実施形態に係る発光モジュール１００（ＬＥＤモジュール）は、表面実装（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）型のＬＥＤモジュールであって、透光性を有する基板１０１と、ＳＭＤ型のＬＥＤ素子である発光装置１とを備える。

基板１０１は、複数の発光装置１を実装するための長尺状の透光性基板であり、発光装置１から放出される光が基板１０１を透過するように構成されている。また、基板１０１は、発光装置１を実装するための基板であって、本実施形態では、基板１０１上に複数個の発光装置１が一列に実装されている。基板１０１としては、例えば、窒化アルミニウム等の透光性のセラミックス基板、透明なガラス基板又は透明樹脂からなる可撓性のフレキシブル基板（ＦＰＣ）等を用いることができる。

発光装置１は、図１に示す第１の実施形態に係る発光装置１であって、全方位に光を放出するように構成されている。なお、発光装置１としては、第１の実施形態に係る発光装置１を用いたが、これに限らない。例えば、第２〜第６の実施形態及びその変形例に係る発光装置を用いることもできる。この場合、同じ発光装置を実装しても構わないし、異なる発光装置を実装しても構わない。

さらに、本実施形態に係る発光モジュール１００は、配線１０２及び電極端子１０３を備える。

配線１０２は、タングステン（Ｗ）又は銅（Ｃｕ）等からなる金属配線であり、複数の発光装置１同士を電気的に接続するために所定形状にパターン形成されている。また、配線１０２は、両端の発光装置１と電極端子１０３とを電気的に接続するようにパターン形成されている。

電極端子１０３は、外部から直流電力を受電するとともに発光装置１に直流電力を給電する外部接続端子であり、配線１０２に電気的に接続されている。電極端子１０３が受電した直流電圧が発光装置１に供給されることにより、発光装置１のＬＥＤが発光する。

以上、本発明の第７の実施形態に係る発光モジュール１００によれば、透光性を有する基板１０１は発光装置１から放出される光を透過することができるので、各発光装置１から全方位に放出される光のうち、基板１０１における発光装置１が実装される面に向かって放出される光は基板１０１を透過する。これにより、基板１０１において、発光装置１が実装された第１の面と当該第１の面とは反対側の面との両側から光を放出することができる。従って、全方位配光特性の発光モジュールを実現することができる。

（第８の実施形態）
次に、本発明の第８の実施形態に係る発光モジュール１１０について、図１４を用いて説明する。図１４は、本発明の第８の実施形態に係る発光モジュール１１０の外観斜視図である。

図１４に示すように、本実施形態に係る発光モジュール１１０（ＬＥＤモジュール）は、上記第５の実施形態に係る発光装置５が複数個積層されたものである。本実施形態では、５個の発光装置５を積層させている。

なお、各発光装置５は、透明樹脂からなる接着剤等によって互いに固着することができる。また、本実施形態では、第５の実施形態に係る発光装置５を積層したが、これに限らない。例えば、第２〜第６の実施形態及びその変形例に係る発光装置を積層しても構わない。この場合、同じ発光装置を積層しても構わないし、異なる発光装置を積層しても構わない。

以上、本発明の第８の実施形態に係る発光モジュール１１０によれば、発光装置が重ねられて構成されているので、狭い面積で高出力の光を取り出すことができるとともに、全方位配光特性の発光モジュールを実現することができる。

（第９の実施形態）
次に、本発明の第９の実施形態に係る電球形ランプ２００について、図１５〜図１７を用いて説明する。図１５は、本発明の第９の実施形態に係る電球形ランプ２００の外観斜視図である。また、図１６は、本発明の第９の実施形態に係る電球形ランプ２００の分解斜視図である。また、図１７は、本発明の第９の実施形態に係る電球形ランプ２００の断面図である。

図１５〜図１７に示すように、本発明の第１の実施形態に係る電球形ランプ２００は、白熱電球に代替する電球形のＬＥＤランプであって、透光性のグローブ２１０と、発光装置５と、受電用の口金２３０と、発光装置５を固定する固定部材２４０とを備える。さらに、本実施形態に係る電球形ランプ２００は、支持部材２５０と、樹脂ケース２６０と、リード線２７０と、点灯回路２８０とを備える。本実施形態において、電球形ランプ２００は、グローブ２１０と、樹脂ケース２６０と、口金２３０とによってランプ筐体（外囲器）が構成されている。

以下、本発明の第９の実施形態に係る電球形ランプ２００の各構成要素について、図１５〜図１７を参照しながら詳細に説明する。

まず、グローブ２１０について説明する。図１５〜図１７に示すように、グローブ２１０は、発光装置５を収納する中空部材であるとともに、発光装置５からの所定の光をランプ外部に透光する透光性の透光部材である。

本実施形態において、グローブ２１０は、シリカガラス製の透明ガラス（クリアガラス）によって構成されている。従って、グローブ２１０内に収納された発光装置５は、グローブ２１０の外側から視認することができる。このように、グローブ２１０を透明とすることにより、発光装置５からの光がグローブ２１０によって損失することを抑制することができる。また、グローブ２１０をガラス製とすることにより、高耐熱性のグローブとすることができる。なお、グローブ２１０は、シリカガラス製に限らず、アクリル等の樹脂製であってもよい。また、グローブ２１０は透明でなくてもよく、グローブ２１０の内表面に拡散膜を形成する等の拡散処理を施しても構わない。

グローブ２１０は、略円形の開口面を構成する開口部２１１を有しており、グローブ２１０の全体形状は、開口部２１１から球状に膨出するように構成された略球形状である。なお、グローブ２１０の形状としては、図１５に示すような形状に限らず、一般的な白熱電球と同様のＡ形（ＪＩＳ Ｃ７７１０）を用いても構わないし、あるいは、Ｇ形又はＥ形等を用いても構わない。また、グローブ２１０は、可視光に対して透光性を有していればよく、必ずしも透明である必要はない。

次に、発光装置５について説明する。発光装置５は、所定の光を発光する発光モジュール（ＬＥＤモジュール）であって、グローブ２１０内に収納されている。本実施形態では、発光装置５として、第５の実施形態に係る発光装置５が用いられている。

発光装置５は、固定部材２４０によって支持固定されており、好ましくは、発光装置５の発光部分がグローブ２１０の中心位置（例えば、グローブ２１０の内径が大きい径大部分の内部）に配置される。このように配置することにより、電球形ランプ２００は、点灯時に、従来のフィラメントコイルを用いた白熱電球と近似した全配光特性を得ることができる。なお、発光装置５は、２本のリード線２７０から電力が供給されることにより発光する。

次に、口金２３０について説明する。図１５〜図１７に示すように、口金２３０は、発光装置５のＬＥＤを発光させるための電力を受電する受電部であって、本実施形態では、二接点によってランプ外部の交流電源（例えば、ＡＣ２００Ｖの商用電源）から交流電圧を受電する。口金２３０で受電した電力はリード線を介して点灯回路２８０の電力入力部に入力される。

口金２３０は、例えばＥ形であり、図１７に示すように、その外周面には照明装置（照明器具）のソケットに螺合させるための螺合部が形成されている。また、口金２３０の内周面には、樹脂ケース２６０に螺合させるための螺合部が形成されている。なお、口金２３０は、金属性の有底筒体形状である。

本実施形態において、口金２３０はＥ２６形の口金である。従って、電球形ランプ２００は、商用の交流電源に接続されたＥ２６口金用ソケットに取り付けて使用される。なお、口金２３０は、必ずしもＥ２６形の口金である必要はなく、Ｅ１７形などの口金であってもよい。また、口金２３０は、必ずしもねじ込み形の口金である必要はなく、例えば差し込み形など異なる形状の口金であってもよい。

次に、固定部材２４０について説明する。図１５〜図１７に示すように、固定部材２４０は、グローブ２１０の開口部２１１の近傍からグローブ２１０内に向かって延びるように設けられている。固定部材２４０は、棒状形状であり、一端が発光装置５に接続するように構成され、他端が支持部材２５０に接続されるように構成されている。

固定部材２４０は、発光装置５の容器の熱伝導率よりも大きい熱伝導率の材料で構成されている。例えば、固定部材２４０は、金属材料又はセラミックス等の無機材料によって構成することができ、本実施形態では、熱伝導率が２３７［Ｗ／ｍ・Ｋ］であるアルミニウムで構成した。

このように、固定部材２４０が発光装置５の容器の熱伝導率よりも大きい熱伝導率の材料で構成されているので、発光装置５の熱は容器を介して固定部材２４０に効率良く伝導する。これにより、発光装置５の熱を口金２３０側に逃がすことができる。この結果、温度上昇によって発光装置５のＬＥＤの発光効率が低下することを抑制することができる。

また、固定部材２４０の他端側（発光装置５と固定する側とは反対側）の下面は支持部材２５０の表面に当接されており、固定部材２４０の下面と支持部材２５０とは当該当接部分において固定されている。本実施形態では、固定部材２４０と支持部材２５０とは、支持部材２５０の裏面からねじをねじ込むことによって固定されている。なお、固定部材２４０と支持部材２５０との固定方法は、ねじに限らず、接着剤等による固着によって固定しても構わない。

次に、支持部材２５０について説明する。図１５〜図１７に示すように、支持部材２５０は、グローブ２１０の開口部２１１の開口端２１１ａに接続され、固定部材２４０を支持する部材である。また、支持部材２５０は、グローブ２１０の開口部２１１を塞ぐように構成されている。本実施形態において、支持部材２５０は、樹脂ケース２６０に嵌合されて固定されている。また、支持部材２５０には、リード線２７０を挿通するための２つの挿通孔が形成されている。

支持部材２５０は、発光装置５の容器の熱伝導率よりも大きい熱伝導率の材料で構成することが好ましい。支持部材２５０は、例えば、金属材料又はセラミックス等の無機材料によって構成することができ、本実施形態では、固定部材２４０と同様にアルミニウムによって構成した。

このように、支持部材２５０を熱伝導率の大きい材料で構成することにより、固定部材２４０に熱伝導した発光装置５の熱を支持部材２５０に効率良く伝導させることができる。この結果、温度上昇によって発光装置５のＬＥＤの発光効率が低下することを抑制することができる。

また、本実施形態において、支持部材２５０の上面（グローブ２１０側の面）には、固定部材２４０が固定されており、また、支持部材２５０の側面には、樹脂ケース２６０の内面が当接している。なお、支持部材２５０の段差部には、グローブ２１０の開口部２１１の開口端２１１ａが当接しており、当該段差部において、支持部材２５０と樹脂ケース２６０とグローブ２１０の開口部２１１の開口端２１１ａとは、接着材によって固着されている。

このように、支持部材２５０がグローブ２１０に接続されているので、支持部材２５０に伝導した発光装置５の熱は、外囲器を構成するグローブ２１０に熱伝導し、グローブ２１０の外表面から大気中に放熱される。また、支持部材２５０は樹脂ケース２６０にも接続されているので、支持部材２５０に伝導した発光装置５の熱は、樹脂ケース２６０に熱伝導し、外囲器を構成する樹脂ケース２６０の外表面からも大気中に放熱される。

次に、樹脂ケース２６０について説明する。図１５〜図１７に示すように、樹脂ケース２６０は、固定部材２４０と口金２３０とを絶縁するとともに点灯回路２８０を収納するための絶縁用のケースである。樹脂ケース２６０は、上側に位置する円筒状の第１ケース部と、下側に位置する円筒状の第２ケース部とからなる。

第１ケース部は、内表面が支持部材２５０と接触するように構成されている。第１ケース部の外表面は外気に露出しているので、樹脂ケース２６０に伝導した熱は、主に第１ケース部から放熱される。また、第２ケース部は、外周面が口金２３０の内周面と接触するように構成されている。本実施形態では、第２ケース部の外周面には口金２３０と螺合するための螺合部が形成されており、この螺合部によって第２ケース部は口金２３０に接触している。従って、樹脂ケース２６０に伝導した熱は、第２ケース部を介して口金２３０にも伝導し、口金２３０の外表面からも放熱する。

次に、リード線２７０について説明する。図１５〜図１７に示すように、２本のリード線２７０は、発光装置５を発光させるための電力を発光装置５に給電する電線であり、表面には絶縁性樹脂被膜がコーティングされている。

リード線２７０は、支持部材２５０を挿通して配置されており、各リード線２７０の一方側端は発光装置５に接続されており、また、各リード線２７０の他方側端は、点灯回路２８０の電力出力部に電気的に接続されている。

次に、点灯回路２８０について説明する。図１５〜図１７に示すように、点灯回路２８０は、発光装置５のＬＥＤを点灯させるための回路であり、樹脂ケース２６０内に収納されている。点灯回路２８０は、複数の回路素子と、各回路素子を実装するための回路基板とを有する。

本実施形態において、点灯回路２８０は、口金２３０から受電した交流電力を直流電力に変換し、リード線２７０を介してＬＥＤに当該直流電力を供給する。点灯回路２８０は、例えば、全波整流用のダイオードブリッジと、平滑用のコンデンサと、電流調整用の抵抗とによって構成することができる。

なお、電球形ランプ２００は、必ずしも点灯回路２８０を内蔵する必要はない。例えば、照明器具あるいは電池などから直接直流電力が供給される場合には、電球形ランプ２００は、点灯回路２８０を備えなくてもよい。また、点灯回路２８０は、平滑回路に限られるものではなく、調光回路、昇圧回路などを適宜選択、組み合わせることもできる。

以上、本発明の第９の実施形態に係る電球形ランプ２００によれば、発光装置５は、全方位に光が放出するように構成されているので、従来の白熱電球と同様の配光特性を得ることができる。

なお、本実施形態では、発光装置５（発光モジュール）として、第５の実施形態に係る発光装置５を用いたが、他の実施形態に係る発光モジュール又は他の実施形態に係る発光装置によって構成される発光モジュールを用いても構わない。

（第１０の実施形態）
次に、本発明の第１０の実施形態に係る電球形ランプ３００について、図１８を用いて説明する。図１８は、本発明の第１０の実施形態に係る電球形ランプ３００の外観斜視図である。

図１８に示すように、本発明の第１０の実施形態に係る電球形ランプ３００は、第９の実施形態に係る電球形ランプ２００と同様に、白熱電球に代替する電球形のＬＥＤランプであって、発光装置５と、発光装置５を収納するための透光性のグローブ３１０と、グローブ３１０に取り付けられた口金３３０とを備える。また、電球形ランプ３００は、ステム３４０、２本のリード線３７０及び点灯回路（不図示）を備える。なお、グローブ３１０、口金３３０及び点灯回路は、第９の実施形態に係るグローブ２１０と同様であるので、説明は省略する。また、発光装置５は、第９の実施形態と同様に、第５の実施形態に係る発光装置５が用いられている。

本実施形態において、ステム３４０は、グローブ３１０の開口部からグローブ３１０内に向かって延びるように設けられている。本実施形態に係るステム３４０は、一般的な白熱電球に用いられるガラスからなるステムであって、グローブ３１０内に延伸されている。

ステム３４０の口金側の端部は、グローブ３１０の開口部の形状と一致するようにフレア状に形成されている。そして、フレア状に形成されたステム３４０の端部は、グローブ３１０の開口を塞ぐように、グローブ３１０の開口部３１１に接合されている。また、ステム３４０内には、２本のリード線３７０それぞれの一部が封着されている。その結果、グローブ３１０内の気密性が保たれた状態で、グローブ３１０内にある発光装置５にグローブ３１０外から電力を供給することが可能となる。従って、本実施形態に係る電球形ランプ３００は、長期間にわたり、水あるいは水蒸気などがグローブ３１０内に浸入することを防ぐことができ、水分による発光装置５の劣化を抑制することができる。

また、ステム３４０は、可視光に対して透明な軟質ガラスからなる。これにより、電球形ランプ３００は、発光装置５で生じた光がステム３４０によって損失することを抑制することができる。また、電球形ランプ３００は、ステム３４０によって影が形成されることが防ぐこともできる。

なお、ステム３４０は、必ずしもグローブ３１０の開口を塞ぐ必要はなく、開口部３１１の一部に取り付けられてもよい。

本実施形態において、２本のリード線３７０は、発光装置５を発光させるための電力を発光装置５に給電する給電線である。また、リード線３７０は、発光装置５を支持する支持部材であって、発光装置５をグローブ３１０内の一定の位置に保持している。各リード線３７０は、内部リード線、ジュメット線（銅被覆ニッケル鋼線）、及び外部リード線を、この順に接合した複合線よって構成され、発光装置５を支えるのに十分な強度を有している。

以上、本発明の第１０の実施形態に係る電球形ランプ３００によれば、発光装置５は、全方位に光が放出するように構成されているので、従来の白熱電球と同様の配光特性を得ることができる。

なお、本実施形態では、発光装置５（発光モジュール）として、第５の実施形態に係る発光装置５を用いたが、他の実施形態に係る発光モジュール又は他の実施形態に係る発光装置によって構成される発光モジュールを用いても構わない。

（その他の変形例）
以上、本発明に係る発光装置、発光モジュール及びランプについて、各実施形態及び変形例に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施形態及び変形例に限定されるものではない。

例えば、上記の実施形態では、容器１０には１つの凹部を形成したが、これに限らない。図１９に示す変形例に係る発光装置８のように、容器１０に複数の凹部を形成し、各凹部に対して複数のＬＥＤ２０を配置するとともに封止部材３０を封入しても構わない。この場合、図１９では、各凹部に複数のＬＥＤ２０を配置したが、各凹部に１つのＬＥＤ２０を配置するように構成することもできる。

また、本実施形態では、ＬＥＤ２０として青色ＬＥＤチップを用いるとともに蛍光体粒子として黄色蛍光体粒子を用いたが、ＬＥＤ２０と蛍光体粒子の組み合わせは、これらのものに限定されるものではない。

例えば、青色光を放出する青色ＬＥＤチップと青色光により励起されて緑色光を放出する緑色蛍光体粒子及び赤色光を放出する赤色蛍光体粒子とによって白色光を放出するように構成してもよい。あるいは、青色ＬＥＤチップよりも短波長である紫外光を放出する紫外ＬＥＤチップと主に紫外光により励起されて青色光、赤色光及び緑色光を放出する青色蛍光体粒子、緑色蛍光体粒子及び赤色蛍光体粒子とによって白色光を放出するように構成してもよい。

また、本実施形態では、発光装置及び発光モジュールを電球形ランプに適用する例を示したが、これに限らない。例えば、本実施形態に係る発光装置又は発光モジュールを、直管形ランプ、又は環状の丸管で構成された丸管形ランプにも適用することもできる。さらには、発光装置を光源とするランプ以外の装置にも適用することができる。

また、本実施形態では、封止部材３０、焼結体膜４０及び蛍光体含有樹脂３１に含有される波長変換材としては、ＹＡＧ系の黄色蛍光体粒子を用いたが、これに限らない。例えば、その他の黄色蛍光体粒子であってもよいし、あるいは、黄色蛍光体粒子に代えて緑色蛍光体粒子と赤色蛍光体粒子とを用いても構わない。

また、封止部材３０及び蛍光体含有樹脂３１の主材料は、必ずしもシリコーン樹脂である必要はなく、フッ素系樹脂などの有機材料を用いてもよい。

また、封止部材３０及び蛍光体含有樹脂には、必要に応じて適宜光拡散材を含有させてもよい。光拡散材としては、シリカなどの粒子が用いられる。

また、上記の実施形態において、半導体発光素子としてＬＥＤを例示したが、半導体レーザ及び有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）であってもよい。

その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、複数の実施形態及び変形例における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

本発明は、蛍光ランプに代替するＬＥＤランプ等の各種装置の光源等として広く利用することができる。

１、１Ａ、２、２Ａ、３、３Ａ、４、４Ａ、５、５Ａ、６、８ 発光装置
１０ 容器
１１、１１Ａ、１３ 凹部
１１ａ、１３ａ 底面
１１ｂ、１３ｂ 側面
１２、１２Ａ 溝
２０ ＬＥＤ
３０ 封止部材
３１ 蛍光体含有樹脂
４０、４０Ａ 焼結体膜
５０ ワイヤー
６０、１０３ 電極端子
１００、１１０ 発光モジュール
１０１ 基板
１０２ 配線
２００、３００ 電球形ランプ
２１０、３１０ グローブ
２１１、３１１ 開口部
２１１ａ 開口端
２３０、３３０ 口金
２４０ 固定部材
２５０ 支持部材
２６０ 樹脂ケース
２７０、３７０ リード線
２８０ 点灯回路
３４０ ステム

Claims (11)

1. 透光性を有する容器と、
   前記容器の凹部に配置された半導体発光素子と、
   前記半導体発光素子を封止し、前記凹部を封入する封止部材と、
   前記容器の裏面に形成され、前記半導体発光素子が発する光を前記所定の波長に変換する焼結体膜とを備え、
   前記凹部は、前記半導体発光素子が実装される底面と、当該底面を囲むように構成された側面とによって構成され、
   前記封止部材は、前記半導体発光素子が発する光の波長を所定の波長に変換する第１の波長変換材を含み、
   前記焼結体膜は、前記容器を透過した前記半導体発光素子が発する光を前記所定の波長に変換する第２の波長変換材と、無機材料からなる焼結用結合材とで構成される
   発光装置。
2. 前記側面は、前記底面に対して略垂直である
   請求項１に記載の発光装置。
3. さらに、
   前記容器の前記裏面に形成された溝であって、前記半導体発光素子が発する光の波長を前記所定の波長に変換する第３の波長変換材を収容する溝を備える
   請求項１に記載の発光装置。
4. 前記溝は、前記焼結体膜を囲むように形成される
   請求項３に記載の発光装置。
5. 前記容器の光透過率は、５０％以上である
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
6. 前記容器は、セラミックスからなる
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光装置。
7. 前記容器は、樹脂からなる
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光装置。
8. 前記凹部に、複数の半導体発光素子が配置される
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光装置が複数個積層して構成される
   発光モジュール。
10. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光装置と、
    前記発光装置が実装された透光性基板とを備える
    発光モジュール。
11. 請求項９又は請求項１０に記載の発光モジュールを備える
    ランプ。

Images