JP5351365B1 - 発光装置及びランプ - Google Patents

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Abstract

発光装置（１）は、透光性を有する基板（１０）と、基板（１０）の上に直線状に複数並べられたＬＥＤ（２０）と、複数のＬＥＤ（２０）を覆うように形成された第１波長変換部（封止部材（３０））と、基板（１０）と複数のＬＥＤ（２０）の各々との間に形成された第２波長変換部（蛍光体層（４０））と、を備え、複数のＬＥＤ（２０）の並び方向を第１方向とし、基板（１０）の第１主面（１０ａ）における第１方向に対して略垂直な方向を第２方向とすると、蛍光体層（４０）は、封止部材（３０）から第２方向に突出する突出部（４０ａ）を有する。

Description

本発明は、発光素子を用いた発光装置及びこれを備えるランプに関する。
近年、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の半導体発光素子は、高効率及び長寿命であることから、各種ランプの新しい光源として期待されており、ＬＥＤを光源とするＬＥＤランプの研究開発が進められている。
このようなＬＥＤランプとしては、直管形のＬＥＤランプ（直管形ＬＥＤランプ）及び電球形のＬＥＤランプ（電球形ＬＥＤランプ）がある。例えば、特許文献１には、従来の電球形ＬＥＤランプが開示されている。また、特許文献２には、従来の直管形ＬＥＤランプが開示されている。また、ＬＥＤランプでは、基板と、基板上に実装された複数のＬＥＤとを備える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に開示された従来の電球形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載置されている。
また、従来の直管形ＬＥＤランプでも、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、このような従来の電球形ＬＥＤランプ及び従来の直管形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ので、白熱電球、電球形蛍光ランプ又は直管形蛍光ランプ等の全配光特性を有す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広い配光角を実現することが難しい。また、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広い配光角を実現することが難しい。
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単に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、従来の電球形ＬＥＤランプ及び従来の直管形ＬＥＤランプでは、上述のとおり、遮光部材であるヒートシンクを用いることが前提となっているので、従来のＬＥＤモジュールは、ヒートシンク側には光を発光させずにヒートシンクとは反対側に光を発光させるように構成されている。すなわち、従来のＬＥＤモジュールは、基板の片面（ＬＥＤが実装された面）のみから光を取り出すような構成となっている。
したがって、従来のＬＥＤモジュールを単に白熱電球のバルブ内に配置したとしても、口金側への光束が低いので広い配光角を実現することができないという問題がある。
そこで、ＬＥＤチップを実装する基板を透光性基板とし、当該透光性基板の裏面（ＬＥＤが実装されていない面）からも光を出射させることで、全方位に光を放出することのできるＬＥＤモジュールが考えられている。
しかしながら、ＬＥＤ実装基板を透光性基板としただけでは、ＬＥＤモジュールが全方位に発する光に色ずれが生じてしまうという問題がある。
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、色ずれを抑制することのできる発光装置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、透光性を有する基板と、前記基板の上に直線状に複数並べられた発光素子と、前記複数の発光素子を覆うように形成された第１波長変換部と、前記基板と前記複数の発光素子の各々との間に形成された第２波長変換部と、を備え、前記複数の発光素子の並び方向を第１方向とし、前記基板の主面における前記第１方向に対して略垂直な方向を第２方向とすると、前記第２波長変換部は、前記第１波長変換部から前記第２方向に突出する突出部を有することを特徴とする。
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記突出部は、前記第２方向における前記第１波長変換部の両側から突出していてもよい。
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記突出部を有する前記第２波長変換部は、複数形成されており、前記複数の第２波長変換部のうち一の前記第２波長変換部の前記突出部と他の前記第２波長変換部の前記突出部とは、前記第２波長変換部と同じ材料からなる接続部によって接続されていてもよい。
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記第１波長変換部は、前記発光素子が発する光の波長を変換する第１波長変換材を含み、前記発光素子を封止する封止部材であり、前記第２波長変換部は、前記発光素子が発する光の波長を変換する第２波長変換材を含む蛍光体層である、としてもよい。
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記蛍光体層は、前記第２波長変換材である蛍光体粒子と、焼結用結合材である無機材料とからなる焼結体膜であることが好ましい。
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記焼結体膜における蛍光体粒子の濃度は、９１ｗｔ％以下であることが好ましい。
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記焼結体膜の厚さは、０．０３５ｍｍ以上であることが好ましい。
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、前記第１波長変換材である蛍光体粒子と、前記蛍光体粒子を含有する樹脂材料とによって構成されていることが好ましい。
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、隣り合う前記発光素子の間において前記基板上に形成された金属配線を備え、前記金属配線は、前記第２波長変換部と接触していないことが好ましい。
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、当該発光装置外部から電力を受ける金属配線と、前記金属配線と前記基板とに連続して形成されたガラス膜と、を備えるように構成してもよい。
また、本発明に係るランプの一態様は、上記いずれかに記載の発光装置と、前記発光装置を収納する中空のグローブと、前記発光装置を発光させるための電力を受電する口金と、前記発光装置を前記グローブ内に支持する支柱とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、色ずれの抑制と蛍光体層の剥離防止との両立を図ることのできる発光装置及びランプを実現することができる。
図１の（ａ）は、本発明の実施の形態１に係る発光装置の平面図であり、図１の（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線における同発光装置の断面図であり、図１の（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ’線における同発光装置の断面図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係る発光装置におけるＬＥＤ周辺の拡大断面図である。 図３Ａは、図１の（ａ）のＣ−Ｃ’線における本発明の実施の形態１に係る発光装置１の部分拡大断面図である。 図３Ｂは、比較例１に係る発光装置の構成を示す断面図である。 図３Ｃは、比較例２に係る発光装置の部分拡大断面図である。 図４は、本発明の実施の形態１に係る発光装置の製造方法を説明するための図である。 図５は、本発明の実施の形態２に係る発光装置の平面図である。 図６は、本発明の実施の形態３に係る発光装置の平面図である。 図７は、本発明の実施の形態４に係る電球形ランプの側面図である。 図８は、本発明の実施の形態４に係る電球形ランプの分解斜視図である。 図９は、本発明の実施の形態４に係る電球形ランプの断面図である。 図１０の（ａ）は、本発明の変形例に係る発光装置の平面図であり、図１０の（ｂ）は、同発光装置の断面図である。 図１１は、本発明の実施の形態に係る照明装置の概略断面図である。
以下、本発明の実施の形態に係る発光装置及びランプについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい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、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。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、各図に示されるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、互いに直交する３軸である。以下の実施の形態において、Ｘ軸方向とは、基板１０の長手方向（複数のＬＥＤ２０の並び方向）である第１方向である。また、Ｙ軸方向とは、Ｘ軸と直交する方向であって、基板１０の短手方向である第２方向である。また、Ｚ軸方向とは、Ｘ軸及びＹ軸と直交する方向であって、基板１０の第１主面１０ａに対して垂直な方向である第３方向である。なお、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。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１に係る発光装置１の構成について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る発光装置の構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。
図１の（ａ）〜（ｃ）に示すように、本発明の実施の形態１に係る発光装置１は、所定の色の光を放出する発光モジュール（ＬＥＤモジュール）であって、透光性を有する基板１０と、基板１０の上に設けられた複数のＬＥＤ２０と、複数のＬＥＤ２０を覆うように形成された封止部材３０と、基板１０と複数のＬＥＤ２０の各々との間に形成された蛍光体層４０と、基板１０の上に形成された金属配線５０と、ＬＥＤ２０と金属配線５０とを電気的に接続するワイヤー６０とを備える。なお、図１の（ａ）において、金属配線５０及びワイヤー６０は図示されていない。
本実施の形態に係る発光装置１は、基板１０にＬＥＤチップ（ベアチップ）が直接実装されたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）型のＬＥＤモジュールである。以下、発光装置１の各構成部材について詳述する。
［基板］
基板１０は、ＬＥＤ２０を実装するための実装基板（ＬＥＤ実装用基板）であり、ＬＥＤ２０が実装される面である第１主面（表側面）１０ａと、当該第１主面１０ａに対向する第２主面（裏側面）１０ｂとを有する。
また、基板１０は、透光性を有する透光性基板であり、ＬＥＤ２０が発する光を透過させる。本実施の形態において、基板１０の可視光に対する透過率は１０％以上である。なお、基板１０の透過率は８０％以上であることが好ましい。さらに、基板１０の透過率は９０％以上であることが好ましく、可視光に対して透明、すなわち、透過率が極めて高く向こう側が透けて見える状態のものを用いることが好ましい。
このような透光性を有する基板１０としては、アルミナや窒化アルミニウム等からなる透光性セラミックス基板、ガラスからなる透明ガラス基板、水晶からなる水晶基板、サファイアからなるサファイア基板又は透明樹脂材料からなる透明樹脂基板等を用いることができる。本実施の形態では、基板１０として、透過率が９０％であるアルミナからなる透光性セラミックス基板を用いた。なお、基板１０の透過率は、材料組成を変更することによって調整することができるが、基板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。
基板１０のＸ軸方向の両端部には２つの貫通孔１１が設けられている。貫通孔１１は、給電用のリード線（不図示）と金属配線５１とを半田付け等により電気的に接続するためのものであり、貫通孔１１には当該リード線が挿通される。また、基板１０の中央部には貫通孔１２が設けられている。貫通孔１２は、発光装置１を他の部材（支持部材等）に固定するためのものであり、例えば貫通孔１２には支持部材の突起部が嵌合される。なお、貫通孔１１がなくても金属配線５１への給電は可能であり、また、貫通孔１２がなくても発光装置１の支持部材等への固定は可能である。したがって、これらの貫通孔１１、１２は設けなくても構わない。
なお、基板１０の形状は、特に限定されるものではないが、本実施の形態では、矩形状の基板を用いた。具体的には、基板１０のＸ軸方向の長さ（長辺の長さ）をＬ１とし、基板１０のＹ軸方向の長さ（短辺の長さ）をＬ２とし、基板１０の厚みをｄとすると、Ｌ１＝２５ｍｍ、Ｌ２＝６ｍｍ、ｄ＝１ｍｍである基板を用いた。
［ＬＥＤ］
ＬＥＤ２０は、発光素子の一例であって、基板１０の第１主面１０ａの上に蛍光体層４０を介して実装されている。すなわち、ＬＥＤ２０は、蛍光体層４０の上に実装されている。本実施の形態において、ＬＥＤ２０は、基板１０の第１主面１０ａ側のみに実装されている。
また、ＬＥＤ２０は、同一ピッチで直線状に複数個実装されている。本実施の形態では、１２個のＬＥＤ２０がＸ軸方向に直線状に配列された素子列がＹ軸方向に２列並んで設けられている。また、Ｘ軸方向における１つの素子列内のＬＥＤ２０は直列接続となっており、素子列同士のＬＥＤ２０は並列接続となっている。なお、本実施の形態では、複数のＬＥＤ２０は２列で実装したが、１列としてもよく、あるいは、２列以外の複数列としても構わない。
各ＬＥＤ２０は、単色の可視光を発するベアチップであり、一例として、通電されれば青色光を発する青色ＬＥＤチップを用いることができる。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。なお、本実施の形態では、ＬＥＤ２０として、一辺の長さが約０．３５ｍｍ（３５０μｍ）の正方形の青色ＬＥＤチップを用いたが、矩形状のＬＥＤチップを用いることもできる。また、各ＬＥＤ２０は、全方位、つまり側方、上方及び下方に向けて光を発するＬＥＤチップであり、例えば、側方に全光量の２０％、上方に全光量の６０％、下方に全光量の２０％の光を発する。また、複数のＬＥＤ２０は、１つの素子列内において隣り合うＬＥＤ２０の間隔（ピッチ）が１．４ｍｍとなるように実装されており、また、対向する２つの素子列において一方の素子列のＬＥＤ２０と他方の素子列のＬＥＤ２０との間隔が４ｍｍとなるように実装されている。
ここで、本実施の形態で用いられるＬＥＤ２０について、図２を用いて詳述する。図２は、本発明の実施の形態１に係る発光装置におけるＬＥＤ周辺の拡大断面図である。
図２に示すように、ＬＥＤ２０（ＬＥＤチップ）は、サファイア基板２１と、当該サファイア基板２１上に積層された、互いに異なる組成からなる複数の窒化物半導体層２２とを有する。
窒化物半導体層２２の上面の端部には、カソード電極２３とアノード電極２４とが設けられている。また、カソード電極２３及びアノード電極２４の上には、ワイヤーボンド部２５、２６がそれぞれ設けられている。
互いに隣り合うＬＥＤ２０において一方のＬＥＤ２０のカソード電極２３と他方のＬＥＤ２０のアノード電極２４とは、ワイヤーボンド部２５、２６を介して、ワイヤー６０により電気的に接続されている。各ＬＥＤ２０は、サファイア基板２１側の面が基板１０の第１主面１０ａと対向するように、透光性のチップボンディング材７０により蛍光体層４０の上に配置されている。チップボンディング材７０には、酸化金属からなるフィラーを含有したシリコーン樹脂などを用いることができる。チップボンディング材７０に透光性材料を使用することにより、ＬＥＤ２０のサファイア基板２１側の面とＬＥＤ２０の側面とから出る光の損失を低減することができ、チップボンディング材７０による影の発生を防ぐことができる。
［封止部材］
封止部材３０は、ＬＥＤ２０が発する光の波長を変換する第１波長変換材を含む第１波長変換部であり、ＬＥＤ２０を覆うように形成されている。第１波長変換材としては、ＬＥＤ２０が発する光によって励起されて所望の色（波長）の光を放出する蛍光体粒子を用いることができる。本実施の形態における封止部材３０は、透光性材料からなる樹脂の中に、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。なお、封止部材３０には、シリカ粒子等の光拡散材が分散されていてもよい。
蛍光体粒子（第１波長変換材）としては、ＬＥＤ２０が青色光を発する青色ＬＥＤである場合、封止部材３０から白色光を出射させるために、青色光を黄色光に波長変換する蛍光体粒子が用いられる。このような蛍光体粒子としては、例えば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用いることができる。これにより、ＬＥＤ２０が発した青色光の一部は、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、黄色蛍光体粒子に吸収されなかった（波長変換されなかった）青色光と、黄色蛍光体粒子によって波長変換された黄色光とは、封止部材３０の中で拡散及び混合されることにより、封止部材３０から白色光となって出射する。
なお、封止部材３０に含まれる第１波長変換材としては、黄色蛍光体粒子に代えて、黄色蛍光体粒子と赤色蛍光体粒子、もしくは、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。その他に、紫外線発光のＬＥＤ２０を用いる場合、第１波長変換材として、三原色（赤色、緑色、青色）に発光する各色蛍光体粒子を組み合わせたものを用いることができる。さらに、第１波長変換材としては、蛍光体粒子以外に、半導体、金属錯体、有機染料、顔料など、ある波長の光を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を含んでいる材料を用いてもよい。
蛍光体粒子を含有させる樹脂としては、シリコーン樹脂等の透明樹脂材料を用いることができる。なお、封止部材３０は、必ずしもシリコーン樹脂によって形成する必要はなく、フッ素系樹脂などの有機材のほか、低融点ガラス、ゾルゲルガラス等の無機材によって形成してもよい。
また、封止部材３０は、基板１０上に、ＬＥＤ２０の配列方向に沿って直線状に形成されている。すなわち、封止部材３０は、直線状に配列された複数のＬＥＤ２０を一括封止している。本実施の形態では、１つの素子列が１２個のＬＥＤ２０で構成されているので、封止部材３０は、一列分の１２個のＬＥＤ２０を一括封止している。また、封止部材３０は、複数の蛍光体層４０を跨がるように形成されている。本実施の形態では、複数のＬＥＤ２０は２列で実装されているので、封止部材３０も２列で形成されている。なお、本実施の形態において、１本あたりの封止部材３０は、長さが１７ｍｍ、線幅が１．６ｍｍ、中心最大高さが０．７ｍｍである。
なお、封止部材３０は、各ＬＥＤ２０を個別に覆うよう複数形成してもよい。この場合、各封止部材３０は、略半球状に形成することができる。
［蛍光体層］
蛍光体層４０は、ＬＥＤ２０が発する光の波長を変換する第２波長変換材を含む第２波長変換部である。第２波長変換材としては、封止部材３０と同様に、ＬＥＤ２０が発する光によって励起されて所望の色（波長）の光を放出する蛍光体粒子を用いることができる。
本実施の形態における蛍光体層４０は、第２波長変換材である蛍光体粒子と焼結用結合材とによって形成された焼結体膜である。
蛍光体粒子（第２波長変換材）としては、ＬＥＤ２０が青色光を発する青色ＬＥＤである場合、蛍光体層４０から白色光を出射させるために、例えばＹＡＧ系の黄色蛍光体粒子を用いることができる。
焼結用結合材としては、酸化シリコン（ＳｉＯ２）を主成分とする材料で構成されるガラスフリット等の無機材料を用いることができる。ガラスフリットは、蛍光体粒子を基板１０に結着させるための結合材（結着材）であり、可視光に対する透過率が高い材料で構成されている。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。ガラスフリットのガラス粉末としては、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｒ２Ｏ系、Ｂ２Ｏ３−Ｒ２Ｏ系又はＰ２Ｏ５−Ｒ２Ｏ系（但し、Ｒ２Ｏは、いずれも、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、又は、Ｋ２Ｏ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ＳｎＯ２−Ｂ２Ｏ３等を用いることもできる。
また、蛍光体層４０は、基板１０とＬＥＤ２０との間において、基板１０と固着させることで形成されている。すなわち、蛍光体層４０は、蛍光体層４０自身が有する結着剤によって基板１０に固着されている。本実施の形態における蛍光体層４０は、各ＬＥＤ２０それぞれの直下において、基板１０の第１主面１０ａ上に島状に形成されている。すなわち、蛍光体層４０は、複数のＬＥＤ２０のそれぞれに対応させて複数形成されている。なお、蛍光体層４０は、隣り合うＬＥＤ２０の間に形成された金属配線５０と接触しないように形成されている。
さらに、島状に形成された各蛍光体層４０は、封止部材３０からＹ軸方向に向かって突出する突出部（露出部）４０ａを有する。言い換えると、封止部材３０は、各蛍光体層４０の全部を覆わず一部を覆うように形成されており、蛍光体層４０の一部（突出部４０ａ）が封止部材３０から露出するように構成されている。本実施の形態において、蛍光体層４０の各々は、封止部材３０によって８０％程度覆われている。すなわち、各蛍光体層４０において突出部４０ａは２０％程度となっている。
また、本実施の形態において、突出部４０ａは、封止部材３０の幅方向（Ｙ軸方向）の一方側（片側）からのみ突出するように構成されている。このように、突出部４０ａは、基板１０の内側に向かってのみ封止部材３０から突出させているが、これに限らない。例えば、突出部４０ａは、基板１０の外側に向かってのみ封止部材３０から突出されてもよいし、あるいは、一方の封止部材３０では基板１０の内側に向かってのみ突出させるとともに他方の封止部材３０では基板１０外側に向かってのみ突出させるように構成しても構わない。
なお、各蛍光体層４０は、Ｙ軸方向を長手方向とする矩形状に形成されている。本実施の形態において、各蛍光体層４０は、Ｘ軸方向の長さが０．７ｍｍで、Ｙ軸方向の長さが２ｍｍとなるように形成されている。また、各蛍光体層４０の厚さは、０．０４５ｍｍである。
このように構成される蛍光体層４０は、蛍光体層４０における蛍光体粒子の濃度が９１ｗｔ％以下であることが好ましい。蛍光体粒子の濃度が９１％を超えると、アルミナ基板に対して蛍光体層４０の剥離が生じやすくなる。また、蛍光体層４０の厚さは、０．０３５ｍｍ以上であることが好ましい。蛍光体層４０の厚さが０．０３５よりも薄くなると、通常の印刷では蛍光体層４０の所望の印刷精度を確保することが難しくなる。
なお、基板１０上には、蛍光体層４０と同じ材料からなる蛍光体層４１も形成されている。蛍光体層４１は、貫通孔１１の周囲に形成された金属配線５１の外側縁部を覆うように形成されている。すなわち、図１の（ｃ）に示すように、蛍光体層４１は、金属配線５１と基板１０の第１主面１０ａとを跨がるようにして形成されている。蛍光体層４１は、蛍光体層４０と同時に形成される。
［金属配線］
金属配線（第１金属配線）５０は、複数のＬＥＤ２０同士を電気的に接続するために、基板１０の第１主面１０ａに所定形状でパターン形成されている。各ＬＥＤ２０と金属配線５０とは、ワイヤー６０を介して電気的に接続されている。金属配線５０によって、隣り合うＬＥＤ２０が直列接続されている。
また、金属配線５０は、隣り合うＬＥＤ２０（蛍光体層４０）の間のそれぞれに島状に形成されている。すなわち、金属配線５０は、隣り合うＬＥＤ２０の間に対応させて複数形成されているとともに、蛍光体層４０と接触しないように形成されている。
なお、各金属配線５０は、Ｙ軸方向を長手方向とする矩形状に形成されている。本実施の形態において、各金属配線５０は、Ｘ軸方向の長さが０．４ｍｍで、Ｙ軸方向の長さが１．０ｍｍとなるように形成されている。また、各金属配線５０の厚さは０．００４ｍｍである。
金属配線５０を構成する金属材料としては、例えば、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）又は銅（Ｃｕ）等を用いることができる。なお、金属配線５０の表面に、ニッケル（Ｎｉ）／金（Ａｕ）等のメッキ処理を施しても構わない。
さらに、基板１０には、金属配線５０と同じ材料からなる金属配線５１（第２金属配線）も形成されている。金属配線５１は、貫通孔１１を囲むように形成された端子電極として機能する。すなわち、金属配線５１は、発光装置１の受給電部であって発光装置１の外部から電力を受けてＬＥＤ２０に供給する。したがって、金属配線５１は、金属配線５０及びＬＥＤ２０と電気的に接続されている。これにより、金属配線５１においてリード線等から受電した電力が各ＬＥＤ２０に供給され、ＬＥＤ２０が発光する。金属配線５１は、金属配線５０と同時にパターン形成される。
［ワイヤー］
ワイヤー６０は、ＬＥＤ２０と金属配線５０とを電気的に接続するための電線であり、例えば金ワイヤーを用いることができる。具体的には、図２で説明したように、ＬＥＤ２０のチップ上面に設けられたはワイヤーボンド部２５、２６のそれぞれとＬＥＤ２０の両側に隣接して形成された金属配線５０とがワイヤー６０によってワイヤボンディングされている。
図１の（ｂ）に示すように、本実施の形態において、ワイヤー６０は封止部材３０から突出しないように構成されており、ワイヤー６０全体が封止部材３０の中に埋め込まれている。
［発光装置の光特性］
次に、本発明の実施の形態１に係る発光装置１の光特性について、図３Ａ〜図３Ｃを用いて説明する。図３Ａは、本発明の実施の形態１に係る発光装置１において光が伝搬する様子を説明するための図であり、図１の（ａ）のＣ−Ｃ’線における部分の拡大断面図である。図３Ｂは、比較例１に係る発光装置の構成を示す断面図である。図３Ｃは、比較例２に係る発光装置において光が伝搬するときの様子を説明するための図である。
図３Ａに示すように、本実施の形態に係る発光装置１において、ＬＥＤ２０に電力が供給されることによりＬＥＤ２０は全方位に光を発する。
このうちＬＥＤ２０の上方、斜め上方及び側方に進行する光は、封止部材３０内を伝搬するので、その一部は、封止部材３０内の蛍光体粒子（第１波長変換材）によって所定の波長に変換される。本実施の形態では、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し、当該黄色光と波長変換されなかった青色光との混色により生成される白色光が封止部材３０から放出される。
また、ＬＥＤ２０が発する光うちＬＥＤ２０の下方に進行する光は、蛍光体層４０内を通過するので、その一部は、蛍光体層４０内の蛍光体粒子（第２波長変換材）によって所定の波長に変換される。本実施の形態では、蛍光体層４０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し、当該黄色光と波長変換されなかった青色光との混色により生成される白色光が蛍光体層４０から放出される。そして、蛍光体層４０から放出される白色光は基板１０内に入射して基板１０を透光して基板１０の第２主面１０ｂから放出される。
また、ＬＥＤ２０が発する光うちＬＥＤ２０の斜め下方に進行する光の一部は、封止部材３０及び蛍光体層４０を通過するので、蛍光体層４０内の蛍光体粒子（第１波長変換材）又は蛍光体層４０の蛍光体粒子（第２波長変換材）によって所定の波長に変換される。本実施の形態では、上記のとおり、いずれかの蛍光体粒子が青色ＬＥＤチップの青色光によって励起されて黄色光を放出し、当該黄色光と波長変換されなかった青色光との混色により生成される白色光が蛍光体層４０から放出されて基板１０を透光して基板１０の第２主面１０ｂから放出される。
このように、本実施の形態に係る発光装置１によれば、基板１０の第１主面１０ａから外方に向かって白色光が放出されるとともに、基板１０の第２主面１０ｂから外方に向かって白色光が放出される。
ここで、本実施の形態に係る発光装置１では、蛍光体層４０が封止部材３０から突出する突出部４０ａを有している。すなわち、蛍光体層４０の一部が封止部材３０からはみ出している。これにより、発光装置１の全方位に放出される光の色ずれを抑制することができるとともに、蛍光体層４０の剥離を防止することができる。以下、この点について、詳細に説明する。
ＬＥＤ２０の直下に蛍光体層４０が形成された発光装置１において、図３Ｂに示すように、蛍光体層４００を封止部材３０から突出させないように構成すると、封止部材３０を形成する前などにおいて、蛍光体層４００が基板１０から剥離してしまう場合があることを本発明者は突き止めた。これは、蛍光体層４００に含まれるバインダー（ガラス）の量が少ないために、蛍光体層４００の基板１０への結着性が低下したからであると考えられる。
そこで、図３Ｃに示すように、大きさを蛍光体層４００と同じにしたままでバインダー（ガラス）の量を多くして蛍光体層４００Ａを作製してみたところ、蛍光体層４００Ａと基板１０との固着力が増加して蛍光体層４００Ａの剥離は防止できるものの、発光装置１から放出する光に色ずれが生じるということが分かった。これは、蛍光体層を封止部材から突出させない構成としたままで蛍光体層に含まれるバインダー（ガラス）の割合を大きくすると、蛍光体層４００Ａ中の蛍光体粒子の濃度が低下するからであると考えられる。このように、バインダーの量を多くして蛍光体層４００Ａを形成すると、蛍光体層４００Ａから放出される光（基板１０の第２主面１０ｂから放出する光）と封止部材３０から放出する光とで色ずれが生じるということが分かった。
以上により、全方位に放出される光において色ずれを抑制するためには、蛍光体層から放射させる光を所望の色（例えば白色光）とする必要があり、このためには、蛍光体層における蛍光体粒子の濃度を所定以上にする必要があるという知見を得ることができた。つまり、蛍光体層によって所望の色（例えば黄色光）に変換させるＬＥＤの光（例えば青色光）を所望の割合にする必要があることが分かった。
本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、図３Ａに示すように、蛍光体層４０の一部をあえて封止部材３０から突出させるという画期的な構成を採用することで、蛍光体層４０の剥離を防止することに加えて、全方位において色ずれの発生を抑制することができるという着想を得ることができた。
つまり、ＬＥＤ２０の直下に形成された蛍光体層４０の一部を封止部材３０から突出させることで、蛍光体層４０の剥離が生じないようなバインダー（ガラス）の量を確保でき、蛍光体層４０の基板１０に対する固着力（結着性）を向上させることができたと考えられる。これにより、蛍光体層４０の剥離を防止することができる。
また、ＬＥＤ２０の直下に形成された蛍光体層４０の一部を封止部材３０から突出させることで、蛍光体層４０を通過させるＬＥＤ２０の光を増加させることができる。すなわち、色ずれが生じないような蛍光体粒子の濃度を確保することが可能となる。これにより、基板１０の第２主面１０ｂから放射する光（白色光）を目標の色度の光とすることが可能となる。
以上により、本発明の実施の形態１に係る発光装置１によれば、色ずれの抑制と蛍光体層の剥離防止との両立を図ることができる。
次に、本発明の実施の形態１に係る発光装置の製造方法の一例について、図４を用いて説明する。図４は、本発明の実施の形態１に係る発光装置の製造方法を説明するための図である。
まず、図４の（ａ）に示すように、基板１０を準備する。本実施の形態では、長辺の長さが２５ｍｍで短辺の長さが６ｍｍの矩形基板であって、板厚が１ｍｍで透過率が９０％であるアルミナからなる透光性セラミックス基板を用いた。また、基板１０に貫通孔１１、１２を設けている。
次に、図４の（ｂ）に示すように、基板１０の第１主面１０ａ上に、所定形状の金属配線５０を島状に複数形成するとともに、２つの貫通孔１１の各々を囲むように金属配線５１を形成する。金属配線５０、５１は、例えば、導電性ペーストを所定のパターンで塗布し、７００℃〜８００℃の温度範囲で１０分間焼成することによって形成することができる。本実施の形態において、金属配線５０、５１は、Ａｇを主成分とする銀ペーストを用いてパターン形成した。また、金属配線５０は、矩形島状に複数形成した。
次に、図４の（ｃ）に示すように、基板１０の第１主面１０ａ上であって隣り合う金属配線５０の間に、蛍光体層４０を島状に複数形成する。このとき、金属配線５０と蛍光体層４０とは接触させないように形成することが好ましい。これは、金属配線５０の上に蛍光体層４０が形成されてしまうと、本来は金属配線５０の上にワイヤボンディングされるべきワイヤー６０が蛍光体層４０の上にワイヤボンディングされてしまい、導通不良が発生するからである。特に金属配線５０は濡れ性が高いことから、ペースト状の蛍光体層４０を塗布する際、当該蛍光体層４０は、金属配線５０に接触してしまうと金属配線５０の上に広がってしまい、金属配線５０が蛍光体層４０によって意図せずに覆われてしまう場合がある。
なお、本実施の形態では、蛍光体層４０を形成すると同時に、金属配線５１の外側縁部を覆うように蛍光体層４１も形成する。このように金属配線５１の一部を蛍光体層４１で覆うことによって、金属配線５１の剥離を防止することができる。
具体的に、蛍光体層４０、４１は、以下のようにして形成することができる。
まず、第２波長変換材として粉末状の蛍光体粒子を準備するとともに、焼結用結合材として粉末状のフリットガラス（粉末ガラス）を準備し、準備した蛍光体粒子及びフリットガラスに溶剤を添加し混練することによって焼結体膜形成用のペースト（ペースト状の蛍光体層４０）を作製する。
本実施の形態において、焼結用結合材として、軟化点が５２０℃の粉末ガラスを用いた。また、黄色蛍光体粒子及び粉末ガラスは、重量比（ｗｔ％）が８０：２０の割合となるように準備した。なお、蛍光体粒子の割合は５０ｗｔ％に限らず、２０〜９１ｗｔ％の範囲の割合とすることができる。また、準備した上記材料は、例えば３本ロールの混練機によって混練（混合）することによってペースト状にすることができる。
次に、焼結体膜形成用のペーストを基板１０の第１主面１０ａの所定の位置に所定形状で塗布する。なお、焼結体膜形成用のペーストは塗布することによって基板１０にコーティングしたが、印刷によってコーティングすることもできる。また、焼結体膜形成用のペーストを基板１０にコーティングする前に、基板１０の第１主面１０ａに対して所定の表面処理を施しても構わない。例えば、基板１０として透明ガラス基板を用いる場合は、フロスト処理を行うことが好ましい。
次に、焼結体膜形成用のペーストが塗布された基板１０を、例えば、１５０℃の温度で３０分間乾燥させて、その後、約６００℃の温度で１０分間焼成する。焼成することによってガラスフリットが軟化して、蛍光体粒子同士が、また、蛍光体粒子と基板１０とが、ガラスフリットにより結着（接合）した焼結体膜（蛍光体層４０）を形成することができる。焼成温度としては、蛍光体粒子が劣化しない温度であって、かつ、ガラスフリットが軟化する温度であることが好ましい。蛍光体粒子は７００℃を超えると劣化するので、焼成温度は７００℃未満であることが好ましい。
これにより、基板１０の第１主面１０ａ上に蛍光体層４０（焼結体膜）を被膜させることができる。本実施の形態では、４５μｍの膜厚で蛍光体層４０を形成した。
次に、図４の（ｄ）に示すように、各蛍光体層４０のそれぞれの上にＬＥＤ２０（ベアチップ）を実装する。ＬＥＤ２０の実装は、ダイアタッチ剤等によってダイボンディングすることにより行われる。
その後、同図に示すように、ＬＥＤ２０と金属配線５０とを電気的に接続するために、ＬＥＤ２０と当該ＬＥＤ２０に隣接する金属配線５０とをワイヤー６０を用いてワイヤボンディングする。
最後に、図４の（ｅ）に示すように、基板１０の第１主面１０ａ上に封止部材３０を形成する。このとき、封止部材３０は、蛍光体層４０の一部を突出させるとともに他の一部を覆うようにして形成する。
このような封止部材３０は、ディスペンサー方式によって塗布形成することができる。例えば、ＬＥＤ２０の上方にディスペンサーの吐出ノズルを配置し、吐出ノズルから封止部材材料（蛍光体含有樹脂）を吐出しながら吐出ノズルをＬＥＤ２０の素子列に沿って移動させることで、封止部材材料を直線状に塗布することができる。その後、所定の方法によって封止部材材料を硬化させることにより、所定形状の封止部材３０を形成することができる。本実施の形態では、封止部材３０として、シリコーン樹脂に黄色蛍光体粒子が分散された蛍光体含有樹脂を用いた。
以上のようにして、本発明の実施の形態１に係る発光装置１を製造することができる。
（変形例）
次に、本発明の実施の形態１に係る発光装置の変形例について説明する。
図１及び図４に示すように、実施の形態１における発光装置１では、金属配線（第２金属配線）５１の剥離を防止するために、金属配線５１の周縁を蛍光体層４１で覆っている。しかしながら、蛍光体層４１を金属配線５１の上に形成すると、発光装置１が発する光のうち当該発光装置１を収納するグローブ等の内面で反射して戻ってくる光や発光部（ＬＥＤ２０、封止部材３０）が発する光のうち基板１０の内部で反射する光等の反射光が蛍光体層４１に到達すると、反射光が蛍光体層４１で吸収されてしまう。これにより、色ずれや光取り出し効率が低下する等の問題が発生する。すなわち、ＬＥＤ２０直下の蛍光体層４０の膜厚や面積によって所望の色調整を行ったとしても、金属配線５１を覆う蛍光体層４１によって色ずれ等が発生してしまう。
そこで、本変形例では、金属配線５１を覆う部材として蛍光体層４１の代りにガラス膜を用いている。ガラス膜は、図１等における蛍光体層４１と同じ形状とすることができる。すなわち、金属配線５１と基板１０とを跨ぐようにガラス膜が形成されており、当該ガラス膜は、金属配線５１の表面と基板１０の表面とに連続して形成されている。ガラス膜は、酸化シリコン（ＳｉＯ２）を主成分とするものであり、例えば結晶化ガラスを用いることができる。ガラス膜は可視光に対する透過率が高いため、光が到達しても吸収されずに透過する。
また、ガラス膜は、貫通孔１１周辺における金属配線５１の表面のうち半田付けされる部分を突出させるようにして形成される。貫通孔１１に挿通されたリード線と金属配線５１とを半田付けする際には約３００℃の温度が金属配線５１にも加えられるため、金属配線５１の上に形成される膜に対しては、このような温度に対して耐性を持つものが要求されるが、ガラス膜はこの要求を満足することができる。
以上、本変形例に係る発光装置によれば、金属配線５１が蛍光体層４１ではなくガラス膜でコーティングされているので、ガラス膜に到達する光は当該ガラス膜を透過することになる。そして、ガラス膜を透過した光の一部は金属配線５１で反射し、他の一部は基板１０を透過する。これにより、上記反射光によって色ずれや光取り出し効率が低下することを防止することができる。また、金属配線５１をガラス膜で覆うことによって、金属配線５１の剥離を防止することもできる。このように、本変形例によれば、色ずれや光取り出し効率が低下することを防止しつつ、金属配線５１の剥離を防止することができる。
なお、本変形例は、以下の実施の形態にも適用することができる。
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る発光装置２について、図５を用いて説明する。図５は、本発明の実施の形態２に係る発光装置の平面図である。なお、図５において、金属配線５０及びワイヤー６０は図示されていない。
本実施の形態に係る発光装置２が上記実施の形態１に係る発光装置１と異なる点は、蛍光体層の構成である。すなわち、実施の形態１における蛍光体層４０の突出部４０ａは、封止部材３０の幅方向の片側のみから突出していたが、本実施の形態における蛍光体層４０Ａの突出部は、封止部材３０の幅方向の両側に突出している。
具体的には、図５に示すように、複数の蛍光体層４０Ａの各々は、封止部材３０の幅方向の一方側から突出する第１突出部４０ａ１と、封止部材３０の幅方向の他方側から突出する第２突出部４０ａ２とを有する。なお、本実施の形態における蛍光体層４０Ａは、実施の形態１における蛍光体層４０と同様の方法によって形成することができる。
以上、本実施の形態に係る発光装置２によれば、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。すなわち、色ずれの抑制と蛍光体層の剥離防止との両立を図ることができる。
特に、本実施の形態では、蛍光体層４０Ａが封止部材３０の幅方向の両側から突出しているので、実施の形態１に対して、蛍光体層４０Ａの基板１０に対する結着性をさらに向上させることができ、より確実に蛍光体層４０Ａの剥離を防止することができる。
また、蛍光体層４０Ａを封止部材３０の幅方向の両側から突出させることで、蛍光体層４０を厚膜化させることなく封止部材３０における蛍光体粒子とバインダー（ガラス）との混合比率の調整自由度が高くなる。これにより、基板１０の第２主面１０ｂから放射する光（白色光）を容易に目標の色度の光とすることができる。
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る発光装置３について、図６を用いて説明する。図６は、本発明の実施の形態３に係る発光装置の平面図である。なお、図６において、金属配線５０及びワイヤー６０は図示されていない。
本実施の形態に係る発光装置３が上記実施の形態２に係る発光装置２と異なる点は、蛍光体層の構成である。すなわち、実施の形態２に対して、基板１０の内側に向かって封止部材３０から突出した複数の第１突出部４０ａ１同士が互いに接続されているとともに、基板１０の外側に向かって封止部材３０から突出した複数の第２突出部４０ａ２同士が互いに接続されている。
具体的には、図６に示すように、隣り合う蛍光体層４０Ｂにおいて、一方の蛍光体層４０Ｂの第１突出部４０ａ１と他方の蛍光体層４０Ｂの第１突出部４０ａ１とは、第１接続部４０ｂ１によって接続されている。同様に、隣り合う蛍光体層４０Ｂにおいて、一方の蛍光体層４０Ｂの第２突出部４０ａ２と他方の蛍光体層４０Ｂの第２突出部４０ａ２とは、第２接続部４０ｂ２によって接続されている。
第１接続部４０ｂ１及び第２接続部４０ｂ２は、蛍光体層４０Ｂと同一の材料によって形成された焼結体膜である。したがって、第１接続部４０ｂ１及び第２接続部４０ｂ２は、蛍光体層４０Ｂを形成すると同時に形成される。なお、本実施の形態における蛍光体層４０Ｂは、実施の形態１における蛍光体層４０と同様の方法によって形成することができる。
以上、本実施の形態に係る発光装置２によれば、実施の形態１、２と同様の効果を奏することができる。すなわち、色ずれの抑制と蛍光体層の剥離防止との両立を図ることができる。
特に、本実施の形態では、蛍光体層４０Ｂが封止部材３０の幅方向の両側から突出するとともにその突出部分が互いに接続されているので、実施の形態２に対して、蛍光体層４０Ｂの基板１０に対する結着性をさらに向上させることができ、より確実に蛍光体層４０Ｂの剥離を防止することができる。また、この構成により、実施の形態２に対して、封止部材３０における蛍光体粒子とバインダー（ガラス）との混合比率の調整自由度を向上させることができるので、基板１０の第２主面１０ｂから放射する光（白色光）をさらに容易に目標の色度の光とすることができる。
（実施の形態４）
次に、本発明に係る実施の形態４に係る電球形ランプ１００について、図７〜図９を用いて説明する。本実施の形態に係る電球形ランプ１００は、実施の形態１〜３に係る発光装置の適用例である。図７は、本発明の実施の形態４に係る電球形ランプの側面図である。図８は、本発明の実施の形態４に係る電球形ランプの分解斜視図である。図９は、本発明の実施の形態４に係る電球形ランプの断面図である。
図７〜図９に示すように、本実施の形態に係る電球形ランプ１００は、電球形蛍光灯又は白熱電球の代替品となる電球形ＬＥＤランプであって、透光性のグローブ１１０と、光源であるＬＥＤモジュール１２０と、電力を受電する口金１３０と、ＬＥＤモジュール１２０を保持する支柱１４０と、支柱１４０を支持する支持台１５０と、樹脂ケース１６０と、リード線１７０と、点灯回路１８０とを備える。
本実施の形態における電球形ランプ１００は、グローブ１１０と樹脂ケース１６０と口金１３０とによって外囲器が構成されている。また、ＬＥＤモジュール１２０としては、実施の形態１〜３の発光装置１〜３を用いることができる。以下、電球形ランプ１００の各構成部材について、図７〜図９を参照しながら詳細に説明する。
［グローブ］
グローブ１１０は、ＬＥＤモジュール１２０を収納するとともに、ＬＥＤモジュール１２０からの光をランプ外部に透光する。本実施の形態において、グローブ１１０は、可視光に対して透明なシリカガラス製のガラスバルブ（クリアバルブ）である。したがって、グローブ１１０内に収納されたＬＥＤモジュール１２０は、グローブ１１０の外側から視認することができる。
本実施の形態において、グローブ１１０の形状は、一端が球状に閉塞され、他端に開口部を有する形状である。言い換えると、グローブ１１０の形状は、中空の球の一部が、球の中心部から遠ざかる方向に伸びながら狭まったような形状であり、球の中心部から遠ざかった位置に開口部が形成されている。このような形状のグローブ１１０としては、一般的な白熱電球と同様の形状のガラスバルブを用いることができる。例えば、グローブ１１０として、Ａ形、Ｇ形又はＥ形等のガラスバルブを用いることができる。
なお、グローブ１１０は、必ずしも可視光に対して透明である必要はなく、グローブ１１０に光拡散機能を持たせてもよい。例えば、シリカや炭酸カルシウム等の光拡散材を含有する樹脂や白色顔料等をグローブ１１０の内面又は外面の全面に塗布することによって乳白色の光拡散膜を形成してもよい。また、グローブ１１０は、シリカガラス製である必要もない。例えば、アクリル等の樹脂材料によって作製されたグローブ１１０を用いても構わない。
［口金］
口金１３０は、外部からＬＥＤモジュール１２０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、例えば、照明器具のソケットに取り付けられる。電球形ランプ１００が点灯した場合に、口金１３０は、照明器具のソケットから電力を受ける。本実施の形態における口金１３０は二接点によって交流電力を受電し、口金１３０で受電した電力はリード線を介して点灯回路１８０の電力入力部に入力される。
口金１３０は、Ｅ形であり、その外周面には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１３０の内周面には、樹脂ケース１６０に螺合させるための螺合部が形成されている。なお、口金１３０は、金属製の有底筒体形状である。
口金１３０の種類は、特に限定されるものではないが、例えばねじ込み型のエジソンタイプ（Ｅ型）の口金を用いることができ、Ｅ２６形又はＥ１７形等が挙げられる。
［支柱］
支柱１４０は、グローブ１１０の開口部の近傍からグローブ１１０の内方に向かって延びるように設けられた金属製のステムである。
支柱１４０は、ＬＥＤモジュール１２０を保持する保持部材として機能し、支柱１４０の一端はＬＥＤモジュール１２０に接続され、支柱１４０の他端は支持台１５０に接続されている。ＬＥＤモジュール１２０は、支柱１４０によってグローブ１１０内の中空に保持される。
また、支柱１４０は、金属材料によって構成されており、ＬＥＤモジュール１２０で発生する熱を放熱させるための放熱部材としても機能する。本実施の形態において、支柱１４０は、熱伝導率が２３７［Ｗ／ｍ・Ｋ］であるアルミニウムによって構成されている。このように、支柱１４０が金属材料によって構成されているので、ＬＥＤモジュール１２０の熱は基板を介して支柱１４０に効率良く伝導する。これにより、ＬＥＤモジュール１２０の熱を口金１３０側に逃がすことができる。この結果、温度上昇によるＬＥＤの発光効率の低下及び寿命の低下を抑制することができる。
また、支柱１４０は、ＬＥＤモジュール１２０の基板に設けられた貫通孔（図１の貫通孔１２）と嵌合させるための突起部を有する。突起部は、支柱１４０の頂部上面から突出するように設けられており、ＬＥＤモジュール１２０の位置を規制する位置規制部として機能する。すなわち、突起部は、ＬＥＤモジュール１２０の配置方向を決めるように構成されている。
なお、支柱１４０としては、従来の電球形蛍光ランプと同様に、可視光に対して透明な軟質ガラスからなるステムを用いてもよい。これにより、ＬＥＤモジュール１２０で生じた光が支柱１４０によって損失することを抑制することができる。また、支柱１４０によって影が発生されることも防ぐことができる。さらに、ＬＥＤモジュール１２０が発した白色光によって支柱１４０が光り輝くので、電球形ランプ１００は、視覚的に優れた美観を発揮することも可能となる。
［支持台］
支持台（支持板）１５０は、支柱１４０を支持する支持部材であり、図９に示すように、グローブ１１０の開口部の開口端に接続されている。また、支持台１５０は、グローブ１１０の開口部を塞ぐように構成されている。本実施の形態において、支持台１５０は、樹脂ケース１６０に固定されている。また、支持台１５０には、リード線１７０を通すための貫通孔が設けられている。
支持台１５０は、金属材料によって構成されており、本実施の形態では、支柱１４０と同様に、アルミニウムによって構成されている。これにより、支柱１４０に熱伝導したＬＥＤモジュール１２０の熱は、支持台１５０に効率良く伝導する。この結果、温度上昇によるＬＥＤの発光効率の低下及び寿命の低下を抑制することができる。
また、支持台１５０は、段差部を有する円盤状部材で構成されている。当該段差部には、グローブ１１０の開口部の開口端が当接されており、これにより、グローブ１１０の開口部が塞がれている。また、段差部において、支持台１５０と樹脂ケース１６０とグローブ１１０の開口部の開口端とは、接着材によって固着されている。
［樹脂ケース］
樹脂ケース１６０は、支柱１４０と口金１３０とを絶縁するとともに、点灯回路１８０を収納するための絶縁ケース（回路ホルダ）である。樹脂ケース１６０は、大径円筒状の第１ケース部と、小径円筒状の第２ケース部とからなる。第１ケース部の外表面は外気に突出しているので、樹脂ケース１６０に伝導した熱は、主に第１ケース部から放熱される。一方、第２ケース部は、外周面が口金１３０の内周面と接触するように構成されており、本実施の形態では、第２ケース部の外周面には口金１３０と螺合するための螺合部が形成されている。樹脂ケース１６０は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）によって成形することができる。
［リード線］
２本のリード線１７０は、ＬＥＤモジュール１２０を点灯させるための電力を点灯回路１８０からＬＥＤモジュール１２０に供給するための電線である。各リード線１７０の一方側端はＬＥＤモジュール１２０の給電部と電気的に接続されて、各リード線１７０の他方側端は点灯回路１８０の電力出力部と電気的に接続されている。
［点灯回路］
点灯回路１８０は、ＬＥＤモジュール１２０（ＬＥＤチップ）を点灯させるための回路ユニットであり、樹脂ケース１６０内に収納されている。具体的には、点灯回路１８０は、複数の回路素子と、各回路素子が実装される回路基板とを有する。本実施の形態において、点灯回路１８０は、口金１３０から給電された交流電力を直流電力に変換する電源回路であり、２本のリード線１７０を介して当該直流電力をＬＥＤモジュール１２０（ＬＥＤチップ）に出力する。
なお、電球形ランプ１００は、必ずしも点灯回路１８０を備える必要はない。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１００は、点灯回路１８０を備えなくてもよい。また、点灯回路１８０は、平滑回路に限られるものではなく、調光回路又は昇圧回路等も適宜選択して組み合わせることもできる。
以上のようにして、電球形ランプ１００が構成される。以上、本発明の実施の形態４に係る電球形ランプ１００によれば、実施の形態１〜３に係るＬＥＤモジュールが用いられているので、色ずれを抑制することのできる電球形ランプを実現することができる。また、本実施の形態に係る電球形ランプ１００によれば、広い配光角を得ることができる。
（変形例）
次に、本発明の変形例に係る発光装置４について、図１０を用いて説明する。図１０の（ａ）は、本発明の変形例に係る発光装置の平面図であり、図１０の（ｂ）は、同発光装置の断面図である。なお、図１０において、金属配線及びワイヤーは図示されていない。
図１０の（ａ）及び（ｂ）に示すように、本変形例に係る発光装置４では、蛍光体層（第２波長変換部）４０が封止部材（第１波長変換部）３０の全周にわたって封止部材３０からはみ出すように構成されている。
このように構成することによって、色ずれの抑制と蛍光体層の剥離防止との両立を図ることができるとともに、色を強めることができる。
なお、本変形例では、ＬＥＤ２０は１チップとし、封止部材３０はＬＥＤ２０を覆うように半球状に構成したが、これに限らない。例えば、本変形例は、実施の形態１〜３のように、複数のＬＥＤ２０がライン状に配列されている場合にも適用することができる。
以上、本発明に係る発光装置及びランプについて、実施の形態及び変形例に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態及び変形例に限定されるものではない。
例えば、上記の実施の形態１〜３に係る発光装置１〜３は、電球形ランプに適用した例を示したが、これに限らない。例えば、上記の実施の形態に係る発光装置１〜３は、長尺筒状の直管で構成された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適用することもできる。あるいは、上記の実施の形態１〜３に係る発光装置１〜３は、ＧＸ５３口金又はＧＨ７６ｐ口金等の口金構造を有するランプにも適用することができる。
また、上記の実施の形態１〜３に係る発光装置１〜３は、口金を有さないランプ、例えば発光装置（ＬＥＤモジュール）をヒートシンク等の基台に配置して構成された照明ユニット又は照明システムにも適用することができる。
また、電球形ランプの適用例（実施の形態４）としては、上記の実施の形態１〜３に係る発光装置１〜３を、白熱電球に用いられるガラスバルブに適用する例を示したが、これに限らない。例えば、上記の実施の形態１〜３に係る発光装置１〜３は、グローブと口金との間に金属筐体のヒートシンクを備える電球形ランプにも適用することもできる。また、シャンデリアやロウソク型照明装置に用いられる縦長に延びた長球形状のバルブを有する電球形ランプに適用することもできる。
また、本発明は、上記の電球形ランプ等のランプを備える照明装置として実現することもできる。例えば、図１１に示すように、本発明に係る照明装置２００として、上記の電球形ランプ１００と、当該電球形ランプが取り付けられる点灯器具（照明器具）３００とを備えるように構成してもよい。この場合、点灯器具３００は、電球形ランプ１００の消灯及び点灯を行うものであり、例えば、天井に取り付けられる器具本体３１０と、電球形ランプ１００を覆うランプカバー３２０とを備える。このうち、器具本体３１０は、電球形ランプ１００の口金が装着されるとともに電球形ランプ１００に給電を行うソケット３１１を有する。なお、ランプカバー３２０の開口部に透光性プレートを設けてもよい。
また、上記の実施の形態において、発光素子としてＬＥＤを例示したが、半導体レーザ等の半導体発光素子、又は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）や無機ＥＬ等のＥＬ素子、その他の固体発光素子を用いてもよい。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態及び変形例に施したもの、又は、異なる実施の形態や変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
本発明は、ＬＥＤ等の発光素子を備える発光装置、及び、当該発光装置を備えるランプ、照明ユニット又は照明システム等において広く利用することができる。
１、２、３、４ 発光装置
１０ 基板
１０ａ 第１主面
１０ｂ 第２主面
１１、１２ 貫通孔
２０ ＬＥＤ
２１ サファイア基板
２２ 窒化物半導体層
２３ カソード電極
２４ アノード電極
２５、２６ ワイヤーボンド部
３０ 封止部材
４０、４０Ａ、４１、４００、４００Ａ 蛍光体層
４０ａ 突出部
４０ａ１ 第１突出部
４０ａ２ 第２突出部
４０ｂ１ 第１接続部
４０ｂ２ 第２接続部
５０、５１ 金属配線
６０ ワイヤー
７０ チップボンディング材
１００ 電球形ランプ
１１０ グローブ
１２０ ＬＥＤモジュール
１３０ 口金
１４０ 支柱
１５０ 支持台
１６０ 樹脂ケース
１７０ リード線
１８０ 点灯回路
２００ 照明装置
３００ 点灯器具
３１０ 器具本体
３１１ ソケット
３２０ ランプカバー

Claims (11)

  1. 透光性を有する基板と、
    前記基板の上に直線状に複数並べられた発光素子と、
    前記複数の発光素子を覆うように形成された第１波長変換部と、
    前記基板と前記複数の発光素子の各々との間に形成された第２波長変換部と、を備え、
    前記複数の発光素子の並び方向を第１方向とし、前記基板の主面における前記第１方向に対して略垂直な方向を第２方向とすると、
    前記第２波長変換部は、前記第１波長変換部から前記第２方向に突出する突出部を有する
    発光装置。
  2. 前記突出部は、前記第２方向における前記第１波長変換部の両側から突出している、
    請求項１に記載の発光装置。
  3. 前記突出部を有する前記第２波長変換部は、複数形成されており、
    前記複数の第２波長変換部のうち一の前記第２波長変換部の前記突出部と他の前記第２波長変換部の前記突出部とは、前記第２波長変換部と同じ材料からなる接続部によって接続されている、
    請求項１又は２に記載の発光装置。
  4. 前記第１波長変換部は、前記発光素子が発する光の波長を変換する第１波長変換材を含み、前記発光素子を封止する封止部材であり、
    前記第２波長変換部は、前記発光素子が発する光の波長を変換する第２波長変換材を含む蛍光体層である、
    請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
  5. 前記蛍光体層は、前記第２波長変換材である蛍光体粒子と、焼結用結合材である無機材料とからなる焼結体膜である、
    請求項４に記載の発光装置。
  6. 前記焼結体膜における蛍光体粒子の濃度は、９１ｗｔ％以下である、
    請求項５に記載の発光装置。
  7. 前記焼結体膜の厚さは、０．０３５ｍｍ以上である、
    請求項５又は６に記載の発光装置。
  8. 前記封止部材は、前記第１波長変換材である蛍光体粒子と、前記蛍光体粒子を含有する樹脂材料とによって構成されている、
    請求項４〜７のいずれか１項に記載の発光装置。
  9. さらに、隣り合う前記発光素子の間において前記基板上に形成された金属配線を備え、
    前記金属配線は、前記第２波長変換部と接触していない、
    請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光装置。
  10. さらに、当該発光装置外部から電力を受ける金属配線と、
    前記金属配線と前記基板とに連続して形成されたガラス膜と、を備える、
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の発光装置。
  11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発光装置と、
    前記発光装置を収納する中空のグローブと、
    前記発光装置を発光させるための電力を受電する口金と、
    前記発光装置を前記グローブ内に支持する支柱とを備える、
    ランプ。
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