JP5681963B2 - 発光装置及びランプ - Google Patents

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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。そして、これらの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
ところで、ＬＥＤランプに用いられるＬＥＤモジュールの基板上には、ＬＥＤ以外にもパターン形成された端子及び金属配線等（配線パターン）が設けられる。そして、口金等を介してＬＥＤランプ外部から供給される電力がこの配線パターンを介してＬＥＤに供給される。
しかしながら、このような配線パターンはその表面が露出されているため、外気等の影響により剥離が起き易いという問題がある。特に、配線パターン（金属パターン）の周縁部が露出している場合には、その周縁部と基板との間を起点として剥離が起き易い。結果として、配線パターンの剥離が起きた場合には、ＬＥＤへの電力供給が不安定になるため、ＬＥＤの発光輝度の低下等の問題が生じる。
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、配線パターンの剥離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、基板と、前記基板の上に設けられた発光素子と、前記発光素子を覆うように形成され、前記発光素子が発する光の波長を変換する第１波長変換部と、前記基板の上に形成され、発光装置外部から電力を受けて前記発光素子に供給する第１配線パターンと、前記第１配線パターン及び前記基板を連続して覆うように形成されたガラス膜とを備える、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、前記ガラス膜は、透光性を有し、前記第１配線パターンは、前記発光素子から発せられた光を反射する、とすることができる。
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記ガラス膜は、無機粒子を含み、前記発光素子から発せられた光を反射する、とすることができる。
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記ガラス膜は、前記第１配線パターンを露出させる開口を有する、とすることができる。
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記発光装置は、さらに、前記基板と前記発光素子との間に形成され、前記発光素子が発する光の波長を変換する第２波長変換部を備え、前記基板は、透光性を有する、とすることができる。
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記発光装置は、前記発光素子を複数備え、前記発光装置は、さらに、前記複数の発光素子を直列接続する第２配線パターンを備え、前記第２配線パターンは、前記ガラス膜及び前記第２波長変換部と接触しない、とすることができる。
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波長変換材と、前記第１波長変換材を含有する樹脂材料とから構成される封止樹脂であり、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波長変換材と、焼結により形成され、前記第２波長変換材を含有する無機材料とから構成される焼結体膜である、とすることができる。
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ける口金と、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。
さらに、本発明に係るランプの一態様において、前記ランプは、さらに、前記口金と電気的に接続され、前記発光装置の前記第１配線パターンに半田付けされたリード線を備える、とすることができる。
本発明によれば、配線パターンの剥離を抑制することができる。
図１Ａは、本発明の実施の形態１に係る発光装置の平面図である。 図１Ｂは、本発明の実施の形態１に係る発光装置の断面図である。 図１Ｃは、本発明の実施の形態１に係る発光装置の断面図である。 図１Ｄは、本発明の実施の形態１に係る発光装置の断面図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係る発光装置の製造方法を説明するための図である。 図３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４Ａ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４Ｂは、本発明の実施の形態２に係る発光装置の断面図である。 図４Ｃは、本発明の実施の形態２に係る発光装置の断面図である。 図５は、本発明の実施の形態２に係る発光装置の製造方法を説明するための図である。 図６は、本発明の実施の形態３に係る電球形ランプの側面図である。 図７は、本発明の実施の形態３に係る電球形ランプの分解斜視図である。 図８は、本発明の実施の形態３に係る電球形ランプの断面図である。 図９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ついて、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で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。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、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、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、各図面において、実質的に同一の構成、動作及び効果を表す要素については、同一の符号を付す。
また、各図に示されるＸ軸、Ｙ軸及び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、基板の長手方向（複数のＬＥＤの並び方向）である。また、Ｙ軸方向とは、Ｘ軸と直交する方向であって、基板の短手方向である。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、基板の第１主面に対して垂直な方向である。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。
（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１Ａ〜図１Ｄを用いて説明する。図１Ａは、本実施の形態に係る発光装置１の構成を示す平面図であり、図１Ｂは、同発光装置１の構成を示す断面図（図１ＡのＡ−Ａ’線に沿って切断した断面図）であり、図１Ｃは、同発光装置１の構成を示す断面図（図１ＡのＢ−Ｂ’線に沿って切断した断面図）であり、図１Ｄは、同発光装置１の構成を示す断面図（図１ＡのＣ−Ｃ’線に沿って切断した断面図）である。
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、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、ＬＥＤ２０が発する光の波長を変換する封止部材３０と、基板１０の上に形成され、発光装置１外部から電力を受けてＬＥＤ２０に供給する第１金属配線５１及び端子５３と、基板１０の上に形成され、複数のＬＥＤ２０間を電気的に接続する第２金属配線５０と、端子５３及び第１金属配線５１と基板１０とを連続して覆うように形成されたガラス膜５２と、ＬＥＤ２０と第１金属配線５１及び第２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１Ａにおいて、ワイヤー６０は図示されていない。
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、例えば窒化アルミニウムやアルミナ等からなるセラミック基板、金属基板、樹脂基板、ガラス基板、又は、フレキシブル基板等である。基板１０は、ＬＥＤ２０を実装するための矩形状の実装基板（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、この第１主面１０ａに対向する第２主面（裏側面）１０ｂとを有する。基板１０は、そのＸ軸方向の長さ（長辺の長さ）をＬ１とし、Ｙ軸方向の長さ（短辺の長さ）をＬ２とし、Ｚ軸方向の基板１０の厚みをｄとすると、例えばＬ１＝２６ｍｍ、Ｌ２＝１３ｍｍ、ｄ＝１ｍｍとされる。
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。これら２つの貫通孔１１は、給電用のリード線（不図示）と端子５３とを電気的に接続するためのものであり、貫通孔１１にはリード線が挿通される。
基板１０の中央部には１つの貫通孔１２が設けられている。この貫通孔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、貫通孔１２には支柱等の支持部材の突起部が嵌合される。
なお、貫通孔１１がなくても端子５３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の支持部材への固定は可能である。従って、これらの貫通孔１１及び１２は設けられなくても構わない。
［ＬＥＤ］
ＬＥＤ２０は、本発明の発光素子の一例であって、基板１０の第１主面１０ａの上に複数実装されている。この複数のＬＥＤ２０は、Ｘ軸方向に同一ピッチで直線状に配列された素子列がＹ軸方向に複数本並べられるように配設されている。複数のＬＥＤ２０は素子列において直列接続され、素子列同士において並列接続されている。例えば、複数のＬＥＤ２０は、素子列内において隣り合うＬＥＤ２０の間隔（ピッチ）が１．８ｍｍとなり、隣り合う素子列において一方の素子列のＬＥＤ２０と他方の素子列のＬＥＤ２０との間隔が例えば１．８ｍｍとなるように配設されている。
ＬＥＤ２０は、全方位、つまり側方、上方及び下方に向けて単色の可視光を発するベアチップである。ＬＥＤ２０は、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。
ＬＥＤ２０は、例えば一辺の長さが約０．３５ｍｍ（３５０μｍ）で、通電されることで青色光を発する矩形状（正方形）の青色ＬＥＤチップである。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。
ＬＥＤ２０は、図１Ｄに示すように、サファイア基板２１と、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構成され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の上面の両端部には、カソード電極２３とアノード電極２４とが設けられている。そして、カソード電極２３の上にはワイヤーボンド部２５が設けられ、アノード電極２４の上にはワイヤーボンド部２６が設けられている。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及び２６を介して、ワイヤー６０により電気的に接続されている。
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により基板１０の上に固定されている。チップボンディング材７０には、酸化金属から構成され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の側面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による影の発生を抑えることができる。
［封止部材］
封止部材３０は、本発明の第１波長変換部の一例であり、ＬＥＤ２０を覆うようにして封止する。封止部材３０は、ＬＥＤ２０が発する光の波長を変換する第１波長変換材と、第１波長変換材を含有する樹脂材料とから構成される封止樹脂である。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もできるし、半導体、金属錯体、有機染料又は顔料等のある波長の光を吸収して吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を含む材料を用いることもできる。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。
このような蛍光体粒子としては、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。例えば、蛍光体粒子として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される。なお、蛍光体粒子として、黄色蛍光体粒子以外に緑色蛍光体粒子又は赤色蛍光体粒子等が用いられてもよく、ＬＥＤ２０が紫外線を発するＬＥＤ２０である場合、第１波長変換材である蛍光体粒子としては、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が用いられる。
一方、蛍光体粒子を含有させる樹脂材料としては、シリコーン樹脂等の透明樹脂材料、フッ素系樹脂等の有機材、又は低融点ガラスもしくはゾルゲルガラス等の無機材等を用いることができる。
上述した構成の封止部材３０は、素子列を構成する複数のＬＥＤ２０の配列方向（Ｘ軸方向）に沿って直線状に形成され、ＬＥＤ２０の素子列を一括封止している。同時に、封止部材３０は、素子列の配列方向（Ｙ軸方向）に沿って複数形成され、異なる素子列を個別に封止している。１本あたりの封止部材３０は、例えば、長さが２４ｍｍ、線幅が１．６ｍｍ、中心最大高さが０．７ｍｍである。
［金属配線、端子］
第１金属配線５１は、本発明の第１配線パターンの一部の一例であり、ＬＥＤ２０の素子列と端子５３とを電気的に並列接続するために、基板１０のＸ軸方向の両端部に所定形状で島状に２つ形成されている。これら２つの第１金属配線５１は、第１主面１０ａにおいて、複数のＬＥＤ２０の素子列を挟み込むように形成されている。
第１金属配線５１は、第１主面１０ａにおいて、基板１０のＹ軸方向を長手方向とする略矩形状で形成されており、そのＹ軸方向の長さは、基板１０のＹ軸方向の両端に位置する２つの素子列の間隔と略同じである。
第１金属配線５１は、第１主面１０ａにおいて、ＬＥＤ２０の素子列と隣り合う部分で素子列に向かって（Ｘ軸方向に）突出している。この第１金属配線５１の突出部は、ＬＥＤ２０からのワイヤー６０との接続箇所となり、自身と接続されたワイヤー６０を覆う封止部材３０により覆われている。
端子５３は、本発明の第１配線パターンの他部の一例であり、半田付けが行われる半田電極として、貫通孔１１を囲むように第１主面１０ａに所定形状で形成されている。端子５３は、２つの第１金属配線５１のそれぞれに対応して２つ形成されている。これら２つの端子５３は、それぞれ対応する第１金属配線５１と一体化して形成され、対応する第１金属配線５１と接することで電気的に接続されている。このような対応する１組の第１金属配線５１及び端子５３により１つの第１配線パターンが構成されている。
端子５３は、発光装置１の給電部であって、ＬＥＤ２０を発光させるために、外部（リード線等）から電力を受け、受けた電力を第１金属配線５１及び第２金属配線５０を介して各ＬＥＤ２０に供給する。
第２金属配線５０は、本発明の第２配線パターンの一例であり、複数のＬＥＤ２０同士を電気的に直列接続するために、第１主面１０ａに所定形状で複数形成されている。これら複数の第２金属配線５０は、第１主面１０ａにおいて、素子列内で隣り合うＬＥＤ２０の間に島状に形成されている。
第２金属配線５０は、第１主面１０ａにおいて、基板１０のＹ軸方向を長手方向とする矩形状に形成されており、例えばそのＸ軸方向の長さが０．４ｍｍ、Ｙ軸方向の長さが０．５ｍｍ、Ｚ軸方向の厚さが０．００８ｍｍである。
上述した構成の第１金属配線５１、第２金属配線５０及び端子５３は同じ金属材料で同時にパターン形成される。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、第１金属配線５１、第２金属配線５０及び端子５３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。また、第１金属配線５１、第２金属配線５０及び端子５３は、異なる金属材料により構成されてもよいし、別々の工程で形成されてもよい。
また、上述した構成の第１金属配線５１及び端子５３は、ＬＥＤ２０から発せられた光を反射する。
［ワイヤー］
ワイヤー６０は、ＬＥＤ２０と第１金属配線５１、又はＬＥＤ２０と第２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、金ワイヤーである。図１Ｄで説明したように、このワイヤー６０により、ＬＥＤ２０の上面に設けられたはワイヤーボンド部２５及び２６のそれぞれとＬＥＤ２０の両側に隣接して形成された第１金属配線５１又は第２金属配線５０とがワイヤボンディングされている。
ワイヤー６０は、例えば、封止部材３０から露出しないように、全体が封止部材３０の中に埋め込まれる。
［ガラス膜］
ガラス膜５２は、酸化シリコン（ＳｉＯ２）を主成分とするガラスであり、例えば結晶化ガラスより構成される。ガラス膜５２は、透光性を有し、可視光領域の光の透過率が高いため、ＬＥＤ２０から発せられた光を効率的に第１金属配線５１及び端子５３に向けて透過させる。ガラス膜５２の透過率は、例えば可視光領域の光に対して１０％以上、好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％以上である。言い換えると、ガラス膜５２は、可視光領域の光に対して透明、つまり向こう側が透けて見える状態である。なお、ガラス膜５２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、ガラス膜５２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。
ガラス膜５２は、例えばＺ軸方向の厚さが０．０１ｍｍであり、２組の第１金属配線５１及び端子５３のそれぞれを一括して覆うように、第１主面１０ａに所定形状で島状に２つ形成されている。これら２つのガラス膜５２は、第２金属配線５０とワイヤー６０との電気的な接続が可能になるように、第２金属配線５０と接触しないように形成されており、対応する第１金属配線５１及び端子５３のみを覆っている。
ガラス膜５２は、第１主面１０ａにおいて、端子５３の周縁部からはみだすように形成されており、端子５３の周縁部の全てを覆っている。さらに、ガラス膜５２は、端子５３における貫通孔１１を囲む部分、つまり半田等の発光装置１外部との接続部材が設けられる接続部分に形成されていない。つまり、ガラス膜５２は、端子５３の半田付けされる部分を表面に露出させる開口を有する。端子５３に半田付けが行われる際には約３００℃の温度が端子５３にも加えられるため、端子５３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５２はこの要求を満足することができる。従って、ガラス膜５２は、端子５３と発光装置１外部との電気的な接続を可能にしつつ、端子５３の剥離を抑えることができる。例えば、ガラス膜５２の開口を半径１．５ｍｍの真円とした場合、ガラス膜５２は、端子５３の周縁部から０．２ｍｍの部分を覆い、かつ、端子５３の周縁部から０．２ｍｍはみだすように形成される。
ガラス膜５２は、第１主面１０ａにおいて、第１金属配線５１の周縁部からはみだすように形成されており、第１金属配線５１の突出部（ワイヤー６０との接続箇所）を除いて第１金属配線５１の全てを覆っている。このような構成により、ガラス膜５２は、ＬＥＤ２０と第１金属配線５１との電気的な接続を可能にしつつ、第１金属配線５１の剥離を抑えることが可能となる。例えば、突出部以外の第１金属配線５１のＸ軸方向の長さ（線幅）を０．５ｍｍとした場合、第１金属配線５１の突出部以外を覆うガラス膜５２のＸ軸方向の長さは０．９ｍｍとされ、ガラス膜５２は、第１金属配線５１のＸ軸方向の両端からそれぞれ０．２ｍｍはみだすように形成される。
第１金属配線５１の突出部近傍の上のガラス膜５２の上には、その突出部に対応するＬＥＤ２０の素子列を封止する封止部材３０が形成されている。なお、封止部材３０とガラス膜５２との接着性を考慮して、封止部材３０はガラス膜５２と接しないように形成されてもよい。
なお、第１主面１０ａには、２組の第１金属配線５１及び端子５３に対応して２つのガラス膜５２が設けられるとしたが、１つのガラス膜５２のみが設けられてもよい。この場合、２組の第１金属配線５１及び端子５３のいずれかのみがガラス膜５２で覆われてもよいし、１つのガラス膜５２により２組の第１金属配線５１及び端子５３が覆われてもよい。ただし、２組の第１金属配線５１及び端子５３がショートしないように、ガラス膜５２は絶縁性の膜とする必要がある。
また、ガラス膜５２は、第１金属配線５１及び端子５３の両方を覆うとしたが、第１金属配線５１を覆わず、端子５３のみを覆ってもよい。
以上のように本実施の形態の発光装置１は、基板１０と、基板１０の上に設けられたＬＥＤ２０と、ＬＥＤ２０を覆うように形成され、ＬＥＤ２０が発する光の波長を変換する封止部材３０とを備える。さらに、発光装置１は、基板１０の上に形成され、発光装置１外部から電力を受けてＬＥＤ２０に供給する第１金属配線５１及び端子５３と、第１金属配線５１及び端子５３と基板１０とを連続して覆うように形成されたガラス膜５２とを備える。従って、第１金属配線５１及び端子５３はガラス膜５２でコーティングされているため、第１金属配線５１及び端子５３の剥離が抑えられる。特に、第１金属配線５１及び端子５３の周縁部が露出している場合には、周縁部と基板１０との間を起点として第１金属配線５１及び端子５３の剥離が起き易くなるが、第１金属配線５１及び端子５３の周縁部を完全に覆うガラス膜５２によりこれを回避することができる。
また、本実施の形態の発光装置１を用いてＬＥＤランプを構成した場合、各ＬＥＤ２０の光は全てが直接ＬＥＤランプの管内面に向かって発せられるのではなく、一部は基板１０、第１金属配線５１及び端子５３等に向かう。同様に、管内面に向かって発せられた光についても、その一部は管を透過することなく管内面で反射されて、基板１０、第１金属配線５１及び端子５３等に向かう。しかし、本実施の形態の発光装置１では、ガラス膜５２は透光性を有し、第１金属配線５１及び端子５３はＬＥＤ２０から発せられた光を反射する。従って、基板１０、第１金属配線５１及び端子５３等に向かう光を第１金属配線５１及び端子５３で反射させてＬＥＤランプの管内面に向かわせることができ、ＬＥＤランプの光取り出し効率を向上させることができる。
また、本実施の形態の発光装置１では、ガラス膜５２は、端子５３を露出させる開口を有する。従って、端子５３の露出する部分で発光装置１外部と電気的に接続させることができる。
なお、本実施の形態の発光装置１において、ガラス膜５２は、第１金属配線５１及び端子５３を覆うように形成され、第２金属配線５０の上には形成されないとした。しかし、ガラス膜５２は、第２金属配線５０におけるワイヤー６０との接続箇所に開口を設ける形で第２金属配線５０及び基板１０を連続して覆うように形成されてもよい。また、ＬＥＤ２０が第１主面１０ａの上でフリップチップ実装される場合には、ガラス膜５２は、開口を設けることなく第２金属配線５０及び基板１０を連続して覆うように形成されてもよい。これにより、第２金属配線５０の剥離を抑えることができる。
次に、本実施の形態に係る発光装置１の製造方法の一例について、図２及び図３を用いて説明する。図２及び図３は、本実施の形態に係る発光装置１の製造方法を説明するための図である。以下、本実施の形態の発光装置１の製造方法について詳述する。
まず、図２の（ａ）に示すように、貫通孔１１及び１２が設けられた基板１０を準備する。
次に、図２の（ｂ）に示すように、基板１０の第１の主面１１ａ上に、所定形状の第２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をそれぞれ別々に囲むように端子５３を２つ形成し、さらに、２つの端子５３のそれぞれと接するように第１金属配線５１を２つ形成する。第１金属配線５１、第２金属配線５０及び端子５３は、例えば、導電性ペーストを所定のパターンで印刷し、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。導電性ペーストとしては、例えばＡｇを主成分とする銀ペーストを用いることができる。
次に、図２の（ｃ）に示すように、基板１０の第１の主面１１ａ上に、第１金属配線５１及び端子５３を覆うようにガラス膜５２を形成する。具体的には、第１の主面１１ａ上に、端子５３の半田付け等が行われる接続部分以外と、第１金属配線５１のワイヤー６０と接続される突出部以外とを覆うようにガラス膜５２を形成する。
次に、図３の（ａ）に示すように、基板１０の第１の主面１１ａ上に、ＬＥＤ２０を実装する。ＬＥＤ２０の実装は、ダイアタッチ剤等によってＬＥＤ２０をダイボンディングすることにより行われる。その後、ＬＥＤ２０と第１金属配線５１又は第２金属配線５０とを電気的に接続するために、ＬＥＤ２０とこのＬＥＤ２０に隣接する第１金属配線５１又は第２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３の（ｂ）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）を吐出させ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。これにより、発光装置１が製造される。
ここで、ガラス膜５２は、具体的に、以下のようにして形成することができる。
まず、粉末状のフリットガラス（粉末ガラス）を準備し、これに溶剤を添加し混練することによってガラス膜形成用のペーストを作製する。
次に、ガラス膜形成用のペーストを基板１０の第１の主面１１ａ上の所定の位置に所定形状で印刷する。なお、ガラス膜形成用のペーストは印刷以外に塗布によってもコーティングすることができる。
次に、ガラス膜形成用のペーストが印刷された基板１０を焼成する。焼成することによってガラス膜形成用のペーストのガラスフリットが軟化して、基板１０もしくは配線パターン上に焼結体膜としてのガラス膜５２を形成することができる。
以上のように本実施の形態の発光装置１の製造方法によれば、第１金属配線５１及び端子５３の剥離を抑えることができる。また、ＬＥＤランプの光取り出し効率を向上させることができる。
（変形例）
本実施の形態では、ＬＥＤランプの管内面に向かわないＬＥＤ２０の光及び管内面で反射されたＬＥＤ２０の光、つまりＬＥＤランプから取り出されない光をＬＥＤランプから取り出すために、ガラス膜５２は透光性を有し、第１金属配線５１及び端子５３はＬＥＤ２０の光を管内面に向けて反射させるとした。しかしながら、ＬＥＤ２０の光をガラス膜５２自体が管内面に向けて反射しても同様の効果を得ることができ、さらに第１金属配線５１及び端子５３を、ＬＥＤ２０の光を透過する材料、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電材料で構成することができる。すなわち、第１金属配線５１及び端子５３の材料選択の自由度を高くすることができる。従って、本変形例の発光装置１は、ガラス膜５２が無機粒子を含み、ＬＥＤ２０から発せられた光を管内面に向けて反射する点で本実施の形態の発光装置１と異なる。以下、本実施の形態の発光装置１と異なる点を中心に詳述する。
［ガラス膜］
ガラス膜５２は、例えば酸化金属微粒子等のガラス膜５２を白色化する白色添加剤としての無機粒子と、酸化シリコン（ＳｉＯ２）を主成分とし、無機粒子を含有するガラスとから構成される白色の無機膜である。無機粒子としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）又は酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等から構成される微粒子を用いることができる。なお、微粒子とは、数μｍ以下の粒系を有する粒子をいう。一方、無機粒子を含有させるガラスとしては、結晶化ガラス等を用いることができる。
ガラス膜５２は、ＬＥＤ２０から発せられた光を反射することができ、可視光に対して高い反射率を有する。ガラス膜５２の反射率は、無機粒子の濃度を調整することで調整される。無機粒子の濃度は、例えば８０ｗｔ％とすることができる。
ここで、ガラス膜５２は、具体的に、以下のようにして形成することができる。
まず、粉末状の無機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、準備した無機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白色のガラス膜形成用のペーストを作製する。
次に、白色のガラス膜形成用のペーストを基板１０の第１の主面１１ａ上の所定の位置に所定形状で印刷する。なお、白色のガラス膜形成用のペーストは印刷以外に塗布によってもコーティングすることができる。
次に、白色のガラス膜形成用のペーストが印刷された基板１０を焼成する。焼成することによって白色のガラス膜形成用のペーストのガラスフリットが軟化して、無機粒子同士が、また、無機粒子と基板１０および配線パターンとが、ガラスフリットにより結着（接合）した焼結体膜としての白色のガラス膜５２を形成することができる。
以上のように本変形例の発光装置１によれば、実施の形態１の発光装置１と同様の理由により、第１金属配線５１及び端子５３の剥離を抑えることができる。
また、本変形例の発光装置１によれば、ガラス膜５２は、無機粒子を含み、ＬＥＤ２０から発せられた光を反射する。従って、第１金属配線５１及び端子５３等に向かう光を第１金属配線５１及び端子５３の上のガラス膜５２で反射させてＬＥＤランプの管内面に向かわせることができ、ＬＥＤランプの光取り出し効率を向上させることができる。
（実施の形態２）
実施の形態１の発光装置１は、基板１０の片面（第１主面１０ａ）のみから光を取り出す構成を有する。しかしながら、ＬＥＤ２０は下方に向けても光を出射するため、基板１０を透光性基板とすることで、基板１０のもう一方の面（第２主面１０ｂ）からも光を取り出す構成とできる。この場合、ＬＥＤ２０と基板１０との間に封止部材３０とは別の波長変換部（第２波長変換部）を設けることで、基板１０の両面から所望の光を取り出すことができる。このような構成では、ガラス膜５２でなく、第２波長変換部を第１金属配線５１及び端子５３と基板１０との上に連続して形成し、第２波長変換部により第１金属配線５１及び端子５３の剥離を抑えることもできる。しかしながら、第２波長変換部を第１金属配線５１及び端子５３の上に形成すると、第１金属配線５１及び端子５３に向かう光は第２波長変換部を通過するため、第２波長変換部による光の吸収が起こり、色ずれや光取り出し効率の低下等の問題が発生する。
そこで、本発明の実施の形態２に係る発光装置２は、ＬＥＤ２０と基板１０との間に波長変換部を設ける構成において、色ずれや光取り出し効率の低下等を抑えつつ、第１金属配線５１及び端子５３の剥離を抑えることができる発光装置を実現するものである。
まず、本発明の実施の形態２に係る発光装置２の構成について、図４Ａ〜図４Ｃを用いて説明する。図４Ａは、本実施の形態に係る発光装置２の構成を示す平面図であり、図４Ｂは、同発光装置２の構成を示す断面図（図４ＡのＡ−Ａ’線に沿って切断した断面図）であり、図４Ｃは、同発光装置２の構成を示す断面図（図４ＡのＢ−Ｂ’線に沿って切断した断面図）である。なお、図４ＡのＣ−Ｃ’線に沿って切断した断面図は、図１Ｄと同様である。
本実施の形態に係る発光装置２は、基板１０が透光性を有し、基板１０と複数のＬＥＤ２０の各々との間に形成され、ＬＥＤ２０が発する光の波長を変換する第２波長変換部をさらに備える点で実施の形態１の発光装置１と異なる。
発光装置１は、基板１０と、複数のＬＥＤ２０と、封止部材３０と、蛍光体層４０と、第１金属配線５１、第２金属配線５０と、端子５３と、ガラス膜５２と、ワイヤー６０とを備える。なお、図４Ａにおいて、ワイヤー６０は図示されていない。以下、発光装置２の各構成部材について実施の形態１の発光装置１と異なる点を中心に詳述する。
［基板］
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。基板１０の透過率は、例えば可視光領域の光に対して１０％以上、好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％以上である。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から構成される透光性セラミック基板、透明ガラス基板、水晶基板、サファイア基板、又は透明樹脂基板等を用いることができる。例えば、基板１０として透過率が９０％であるアルミナから構成される透光性セラミック基板を用いることができる。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。
［ＬＥＤ］
ＬＥＤ２０は、第１主面１０ａの上において、蛍光体層４０を介して複数実装されている。すなわち、ＬＥＤ２０は、蛍光体層４０の上に実装されている。
［蛍光体層］
蛍光体層４０は、本発明の第２波長変換部の一例であり、各ＬＥＤ２０に対応して島状に複数形成され、対応するＬＥＤ２０の直下に形成されている。複数の蛍光体層４０は、同一形状で基板１０のＹ軸方向を長手方向とする矩形状に形成されており、例えばそのＸ軸方向の長さが１．０ｍｍ、Ｙ軸方向の長さが０．８ｍｍ、Ｚ軸方向の厚さが０．０４５ｍｍとされている。
蛍光体層４０は、隣り合うＬＥＤ２０の間に形成された第１金属配線５１及び第２金属配線５０と接触しないように形成されている。これは、第１金属配線５１及び第２金属配線５０の上に蛍光体層４０が形成されてしまうと、第１金属配線５１及び第２金属配線５０とワイヤー６０とを電気的に接続させることができなくなるからである。特に、第１金属配線５１及び第２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を印刷する際、蛍光体層４０が第１金属配線５１及び第２金属配線５０に接触してしまうと第１金属配線５１及び第２金属配線５０の上に広がってしまい、蛍光体層４０によって意図せずに覆われてしまうからである。
蛍光体層４０は、ＬＥＤ２０が発する光の波長を変換する第２波長変換材と、焼結により形成され、第２波長変換材を含有する無機材料（焼結用結合材）とから構成される焼結体膜である。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もできるし、半導体、金属錯体、有機染料又は顔料等のある波長の光を吸収して吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を含む材料を用いることもできる。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。無機材料は、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。
第２波長変換材である蛍光体粒子としては、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、青色光を黄色光又は黄緑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、４３０ｎｍ〜４７０ｎｍで励起するＣｅ（セリウム）を賦活された黄色蛍光体粒子又は黄緑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、蛍光体層４０に含まれる黄色蛍光体粒子又は黄緑色蛍光体粒子によって黄色光又は黄緑色光に波長変換される。そして、黄色蛍光体粒子又は黄緑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、黄色蛍光体粒子又は黄緑色蛍光体粒子によって波長変換された黄色光又は黄緑色光とは、封止部材３０の中で拡散及び混合されることにより、蛍光体層４０から白色光となって出射される。なお、蛍光体粒子として、黄色蛍光体粒子以外に緑色蛍光体粒子又は赤色蛍光体粒子等が用いられてもよく、ＬＥＤ２０が紫外線を発するＬＥＤ２０である場合、第１波長変換材である蛍光体粒子としては、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が用いられる。赤色蛍光体粒子としては、４３０ｎｍ〜４７０ｎｍで励起するＥｕ２＋（ユウロピウム）を賦活された赤色蛍光体粒子を用いることができる。
蛍光体粒子を含有させる無機材料としては、酸化シリコン（ＳｉＯ２）を主成分とするガラスフリット、及び低融点結晶からなるＳｎＯ２−Ｂ２Ｏ３等を用いることができる。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。
なお、第２波長変換材が蛍光体粒子であり、基板１０がアルミナ基板である場合、蛍光体層４０における蛍光体粒子の濃度が９１ｗｔ％以下であり、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。これは、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の剥離が生じるからである。
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の発光装置１と同様の理由により、第１金属配線５１及び端子５３の剥離を抑えることができる。
また、本実施の形態に係る発光装置２は、基板１０とＬＥＤ２０との間に形成され、ＬＥＤ２０が発する光の波長を変換する蛍光体層４０を備え、基板１０は、透光性を有する。従って、ＬＥＤ２０の光の一部は蛍光体層４０を通過した後、透光性の基板１０内を伝播して第１金属配線５１及び端子５３等に向かう。しかし、発光装置２では、このような光を、第１金属配線５１及び端子５３又はガラス膜５２はＬＥＤランプの管内面に向けて反射させることができるので、ＬＥＤランプの光取り出し効率を向上させることができる。
本実施の形態に係る発光装置２は、ＬＥＤ２０を複数備え、また複数のＬＥＤ２０を直列接続する第２金属配線５０を備え、第２金属配線５０は、ガラス膜５２及び蛍光体層４０と接触しない。ワイヤボンディングのために、第２金属配線５０の表面は露出している必要があるため、第２金属配線５０がガラス膜５２及び蛍光体層４０によって意図せずに覆われることを回避することができる。
本実施の形態に係る発光装置２では、封止部材３０は、ＬＥＤ２０が発する光の波長を変換する第１波長変換材と、第１波長変換材を含有する樹脂材料とから構成される封止樹脂である。また、蛍光体層４０は、ＬＥＤ２０が発する光の波長を変換する第２波長変換材と、焼結により形成され、第２波長変換材を含有する無機材料とから構成される焼結体膜である。従って、第１金属配線５１及び端子５３の剥離を抑えるために、第１金属配線５１及び端子５３を蛍光体層４０で覆うと、色ずれや光取り出し効率の低下が発生する。しかし、第１金属配線５１及び端子５３の剥離は、透明又は反射機能を持つガラス膜５２により抑えられるため、このような問題は発生しない。
次に、本実施の形態に係る発光装置２の製造方法の一例について、図５を用いて説明する。図５は、本実施の形態に係る発光装置２の製造方法を説明するための図である。
本実施の形態に係る発光装置２の製造方法は、ガラス膜５２を形成した後でＬＥＤ２０を基板１０の上に実装する前に、蛍光体層４０を形成する工程をさらに含む点で実施の形態１の発光装置１の製造方法と異なる。以下、本実施の形態の発光装置２の製造方法について実施の形態１の発光装置１の製造方法と異なる点を中心に詳述する。
まず、図２の（ａ）〜（ｃ）の各工程を実施し、貫通孔１１及び１２が設けられた透光性の基板１０の上に、第１金属配線５１、第２金属配線５０、端子５３及びガラス膜５２を形成する。
次に、図５の（ａ）に示すように、基板１０の第１の主面１１ａの上に、隣り合う第２金属配線５０の間に位置するように島状の蛍光体層４０を複数形成する。その後、蛍光体層４０の上にＬＥＤ２０を設けた後、ＬＥＤ２０とこのＬＥＤ２０に隣接する第１金属配線５１又は第２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５の（ｂ）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。これにより、発光装置２が製造される。
ここで、蛍光体層４０は、具体的に、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。焼結用結合材として、例えば軟化点が５２０℃の粉末ガラスを用いることができる。黄色蛍光体粒子及び粉末ガラスの重量比（ｗｔ％）は、例えば８０：２０の割合とすることができる。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。なお、蛍光体粒子の割合は８０ｗｔ％に限らず、２０〜９１ｗｔ％の範囲の割合としてもよい。
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印刷する。なお、焼結体膜形成用のペーストは印刷以外に塗布によってもコーティングすることができる。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。
次に、焼結体膜形成用のペーストが印刷された基板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。なお、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を被膜させることができる。
以上のように本実施の形態の発光装置２の製造方法によれば、第１金属配線５１及び端子５３の剥離を抑えることができる。また、ＬＥＤランプの光取り出し効率を向上させることができる。
なお、本実施の形態の発光装置２の製造方法では、蛍光体層４０の形成工程は、ガラス膜５２を形成する工程の後で行われるとしたが、基板１０を準備する工程の後であり、かつ、ＬＥＤ２０を実装する工程の前であれば、これに限られない。例えば、蛍光体層４０の形成工程は、第１配線パターンを形成する工程の後でガラス膜５２を形成する工程の前に行われてもよい。
（実施の形態３）
次に、本発明に係る実施の形態３に係る電球形ランプ１００について、図６〜図８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又は２に係る発光装置の適用例である。図６は、本実施の形態に係る電球形ランプ１００の側面図である。図７は、本実施の形態に係る電球形ランプ１００の分解斜視図である。図８は、本実施の形態に係る電球形ランプ１００の断面図である。
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、透光性で中空のグローブ１１０と、光源であるＬＥＤモジュール１２０と、ＬＥＤモジュール１２０を発光させるための電力を受ける口金１３０と、ＬＥＤモジュール１２０をグローブ１１０内に支持（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、口金１３０と電気的に接続されて口金１３０から電力を受け、一端がＬＥＤモジュール１２０の端子５３に半田付けられたリード線１７０と、点灯回路１８０とを備える。
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。ＬＥＤモジュール１２０としては、実施の形態１又は２の発光装置１又は２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６〜図８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。グローブ１１０は、例えば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。従って、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。
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ける受電部であって、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。口金１３０は二接点によって交流電力を受け、口金１３０で受け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。
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。支柱１４０は、例えば熱伝導率が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。
支柱１４０は、ＬＥＤモジュール１２０の基板に設けられた貫通孔（図１Ａ及び図１Ｃ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又は透明樹脂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８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。支持台１５０は、グローブ１１０の開口部を塞ぐように構成され、かつ、樹脂ケース１６０に固定されている。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、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。
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。この段差部には、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を収納して保持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露出しているので、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、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の給電部である端子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）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。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し、２本のリード線１７０を介して直流電力をＬＥＤモジュール１２０（ＬＥＤチップ）に供給する。
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、照明器具及び電池等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。
以上のように本実施の形態に係る電球形ランプ１００は、発光装置１又は２と、発光装置１又は２を収納する中空のグローブ１１０と、発光装置１又は２を発光させるための電力を受ける口金１３０と、発光装置１又は２をグローブ１１０内に支持する支柱１４０とを備える。電球形ランプ１００は、さらに、口金１３０と電気的に接続され、発光装置１又は２の端子５３に半田付けされたリード線１７０を備える。従って、電球形ランプ１００には、実施の形態１又は２に係るＬＥＤモジュールが用いられているので、ＬＥＤモジュールの配線パターンの剥離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。
以上、本発明に係る発光装置及びランプについて、実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記の実施の形態１及び２に係る発光装置１及び２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及び２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及び２に係る発光装置１及び２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及び２に係る発光装置１及び２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た構成の照明ユニットにも適用することができる。さらに、上記の実施の形態１及び２に係る発光装置１及び２は、光源として、その他の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３）としては、上記の実施の形態１及び２に係る発光装置１及び２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及び２に係る発光装置１及び２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９に示すように、本発明に係る照明装置３として、上記の電球形ランプ１００と、当該電球形ランプ１００が取り付けられる点灯器具（照明器具）４とを備えるように構成してもよい。この場合、点灯器具４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５と、電球形ランプ１００を覆うランプカバー６とを備える。このうち、器具本体５は、電球形ランプ１００の口金１３０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５ａを有する。なお、ランプカバー６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。
また、上記の実施の形態において、ガラス膜には開口が形成され、端子の半田付け等が行われる部分は表面に露出するとした。しかし、半田付け等により端子にリード線を接続した後で、基板及び端子を連続してガラス膜で覆うことが可能である場合、このような開口はガラス膜に形成されなくてもよい。極端な場合、端子の全てがガラス膜により覆われてもよい。
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に施したもの、又は、異なる実施の形態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として広く利用することができる。
１、２ 発光装置
３ 照明装置
４ 点灯器具
５ 器具本体
５ａ ソケット
６ ランプカバー
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 蛍光体層
５０ 第２金属配線
５１ 第１金属配線
５２ ガラス膜
５３ 端子
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

Claims (9)

  1. 長方形の基板と、
    前記基板の上に設けられた発光素子と、
    前記発光素子を覆うように形成され、前記発光素子が発する光の波長を変換する第１波長変換部と、
    前記基板の上に、かつ、前記基板の一方の長辺から他方の長辺に向かって形成され、発光装置外部から電力を受けて前記発光素子に供給する第１配線パターンと、
    前記第１配線パターン及び前記基板を連続して覆うように形成されたガラス膜とを備え、
    前記ガラス膜には、無機粒子として、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化シリコン及び酸化マグネシウムの少なくともいずれかが含有している
    発光装置。
  2. 前記ガラス膜は、透光性を有し、
    前記第１配線パターンは、前記発光素子から発せられた光を反射する、
    請求項１に記載の発光装置。
  3. 前記ガラス膜は、前記無機粒子により前記発光素子から発せられた光を反射する、
    請求項１に記載の発光装置。
  4. 前記ガラス膜は、前記第１配線パターンを露出させる開口を有する、
    請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
  5. 前記発光装置は、さらに、前記基板と前記発光素子との間に形成され、前記発光素子が発する光の波長を変換する第２波長変換部を備え、
    前記基板は、透光性を有する、
    請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
  6. 前記発光装置は、前記発光素子を複数備え、
    前記発光装置は、さらに、前記複数の発光素子を直列接続する第２配線パターンを備え、
    前記第２配線パターンは、前記ガラス膜及び前記第２波長変換部と接触しない、
    請求項５に記載の発光装置。
  7. 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波長変換材と、前記第１波長変換材を含有する樹脂材料とから構成される封止樹脂であり、
    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波長変換材と、焼結により形成され、前記第２波長変換材を含有する無機材料とから構成される焼結体膜である、
    請求項５又は６に記載の発光装置。
  8. 請求項１〜７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ける口金と、
    前記グローブの内方に向かって延びるように設けられ、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。
  9. 前記ランプは、さらに、前記口金と電気的に接続され、前記発光装置の前記第１配線パターンに半田付けされたリード線を備える、
    請求項８に記載のランプ。
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