(57)【要約】【課題】複数種類の発光素子を備え、放熱性を向上させることができる発光装置、および照明装置を提供することである。【解決手段】実施形態に係る発光装置は、第１層と、第２層と、が積層される積層基板を備える。積層基板は、第１層と第２層との間の第１層間または第２層の第１層間とは反対側のどちらか一方に、少なくとも２つのパターン配線が設けられ、どちらか他方に少なくとも１つのパターン配線が設けられる。また積層基板は、第１層を厚み方向に貫通し第１層間に配設されたパターン配線と電気的に接続された第１導電ビアと、第１層及び第２層を厚み方向に貫通し第２層の第１層間とは反対側に配設されたパターン配線と電気的に接続された第２導電ビアを備える。さらに、発光装置は、第１層の第１層間とは反対側に分散して配置され、パターン配線毎に電気的に接続された複数の発光素子を備える。【選択図】図２
2020017532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１層と、第２層と、が積層され、
前記第１層と前記第２層との間の第１層間または前記第２層の前記第１層間とは反対側のどちらか一方に設けられる少なくとも２つのパターン配線とどちらか他方に設けられる少なくとも１つのパターン配線と、
前記第１層を厚み方向に貫通し前記第１層間に配設されたパターン配線と電気的に接続された第１導電ビア、前記第１層及び前記第２層を厚み方向に貫通し前記第２層の前記第１層間とは反対側に配設されたパターン配線と電気的に接続された第２導電ビアと、を備える積層基板と；
前記第１層の前記第１層間とは反対側に分散して配置され、前記パターン配線毎に電気的に接続された複数の発光素子と；
を備える発光装置。
【請求項２】
前記第２層の前記第１層が積層されている側とは反対側に第３層が積層され、前記第２層の前記第１層間とは反対側に前記第２層と前記第３層との間である第２層間が形成されていることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記複数の発光素子はそれぞれ異なる色の光を照射し、発光色が異なる３種類以上の発光素子を備えていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
前記複数の発光素子はそれぞれ異なる色の光を照射し、発光色が異なる４種類以上の発光素子を備えていることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１つに記載の発光装置と；
前記発光装置が収納される筐体と；
を具備した照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、発光装置、および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射する光の色が互いに異なる複数種類の発光素子を備えた発光装置がある。この様な発光装置は、光の色毎に発光素子の点灯と消灯の制御を行うことで、全ての色（フルカラー）の光を照射することができる。  
フルカラーの光を照射するためには、少なくとも３種類の発光素子（緑色の光を放射する発光素子、青色の光を放射する発光素子、赤色の光を放射する発光素子）が必要となる。また、平均演色評価数Ｒａの制御をも行うためには、例えば、黄色の光を放射する発光素子や橙色の光を放射する発光素子などがさらに必要となる。
【０００３】
ここで、光の色毎に発光素子の点灯と消灯の制御を行うためには、基板上に、発光素子の種類の数だけ独立した配線パターンが必要となる。そのため、基板上に設けられる配線パターンが複雑となったり、複数の発光素子を高密度に実装することが困難となったりするおそれがある。
【０００４】
また、複数の発光素子を実装する場合には、積層基板を用いることが考えられる。  
ところが、積層基板の層数が増えるに従い熱抵抗が大きくなるので、実装された発光素子の放熱が悪くなるという新たな問題が生じる。発光素子の種類によっては温度特性が悪いものがあるため、発光素子の放熱が悪いと発光素子の温度が上昇し、これに伴い色ムラや輝度ムラが生じるおそれがある。また、発光素子の放熱が悪いと発光素子に印加する電力を増加させることができなくなるので、高出力化が図れなくなるおそれもある。  
そのため、複数種類の発光素子を備え、放熱性を向上させることができる技術の開発が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−０８２２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、複数種類の発光素子を備え、放熱性を向上させることができる発光装置、および照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る発光装置は、第１層と、第２層と、が積層される積層基板を備える。積層基板は、第１層と第２層との間の第１層間または第２層の第１層間とは反対側のどちらか一方に、少なくとも２つのパターン配線が設けられ、どちらか他方に少なくとも１つのパターン配線が設けられる。また積層基板は、第１層を厚み方向に貫通し第１層間に配設されたパターン配線と電気的に接続された第１導電ビアと、第１層及び第２層を厚み方向に貫通し第２層の第１層間とは反対側に配設されたパターン配線と電気的に接続された第２導電ビアを備える。さらに、発光装置は、第１層の第１層間とは反対側に分散して配置され、パターン配線毎に電気的に接続された複数の発光素子を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、複数種類の発光素子を備え、放熱性を向上させることができる発光装置、および照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態に係る発光装置１を例示するための模式平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】（ａ）は、フェイスアップ型の発光ダイオード１２０ａと、その配線形態を例示するための模式断面図である。（ｂ）は、フリップチップ型の発光ダイオード１２０ｂと、その配線形態を例示するための模式断面図である。（ｃ）は、上下電極型の発光ダイオード１２０ｃと、その配線形態を例示するための模式断面図である。
【図４】本実施の形態に係る照明装置１００を例示するための模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施形態に係る発明の発光装置によれば、複数種類の発光素子を備え、放熱性を向上させたものとすることができる。
【００１１】
また、前記複数種類の発光素子のうち、同色の光を放射する複数の前記発光素子は、複数の群に分割され、各群に含まれる前記同色の光を放射する複数の発光素子は、前記第１の面において配線と実装パッドとにより互いに直列接続され、各群の間が、前記積層基板の層間または前記積層基板の前記第１の面とは反対側の第２の面においてパターン配線により互いに直列接続されているようにすることができる。  
この様にすれば、複数種類の発光素子を高密度に分散配置する場合であっても、光の色毎に複数の発光素子を直列接続するのが容易となる。
【００１２】
また、前記複数種類の発光素子は、緑色の光を放射する第１の発光素子、青色の光を放射する第２の発光素子、赤色の光を放射する第３の発光素子、蛍光体を有し黄色または橙色の光を放射する第４の発光素子とすることができる。  
この様にすれば、フルカラーの光を照射することができる。また、平均演色評価数Ｒａの制御を行うこともできる。
【００１３】
また、複数の前記第３の発光素子および複数の前記第４の発光素子の少なくとも一部は、複数の前記第２の発光素子が設けられる領域の外側に設けられているようにすることができる。  
この様にすれば、温度特性が悪い第３の発光素子の放熱が容易となるので、色ムラや輝度ムラが生じるのを抑制することができる。また、蛍光体を有する第４の発光素子と、波長の短い光を放射する第２の発光素子との間の距離を長くすることができる。そのため、第２の発光素子から放射された波長の短い光が第４の発光素子の蛍光体に入射して意図しない蛍光が生じるのを抑制することができる。そのため、色の再現性を向上させることができる。
【００１４】
実施形態に係る発明は、上記の発光装置と；前記発光装置が収納される筐体と；を具備した照明装置である。  
この照明装置によれば、複数種類の発光素子を備え、放熱性を向上させたものとすることができる。
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１６】
（発光装置）  
図１は、本実施の形態に係る発光装置１を例示するための模式平面図である。  
なお、煩雑となるのを避けるために、図１においては封止部４０、配線部１２などを省いて描いている。  
図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。  
図１および図２に示すように、発光装置１には、基板１０、発光部２０、枠部３０、および封止部４０が設けられている。
【００１７】
基板１０は、層１１ａ〜１１ｄ、配線部１２ａ〜１２ｇ、および入力端子１２ｈａ〜１２ｈｇを有する。基板１０は、積層基板である。  
層１１ａ〜１１ｄは、板状を呈している。層１１ｂは、層１１ａの一方の面側に設けられている。層１１ｃは、層１１ｂの、層１１ａが設けられる側とは反対側に設けられている。層１１ｄは、層１１ｃの、層１１ｂが設けられる側とは反対側に設けられている。すなわち、層１１ａ〜１１ｄは、積層されている。層１１ａ〜１１ｄは、熱伝導率の高い材料を用いて形成するのが好ましい。熱伝導率の高い材料は、例えば、セラミックス（例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなど）などの無機材料とすることができる。
【００１８】
配線部１２ａは、実装パッド１２ａ１、導電ビア１２ａ２、パターン配線１２ａ３、パターン配線１２ａ４、および導電ビア１２ａ５を有する。  
実装パッド１２ａ１は、層１１ｄの、層１１ｃ側とは反対側の面（第１の面の一例に相当する）に設けられている。実装パッド１２ａ１は、枠部３０の内側に設けられている。実装パッド１２ａ１は、１つの発光素子２０ｙに対して１つ設けられている。  
導電ビア１２ａ２は、層１１ｄを厚み方向に貫通している。導電ビア１２ａ２は、所定の実装パッド１２ａ１とパターン配線１２ａ３との間を電気的に接続する。なお、所定の実装パッド１２ａ１とパターン配線１２ａ３との接続に関する詳細は後述する。  
導電ビア１２ａ５は、層１１ｃ〜１１ａを厚み方向に貫通している。導電ビア１２ａ５は、パターン配線１２ａ３とパターン配線１２ａ４との間を電気的に接続する。  
パターン配線１２ａ３は、層１１ｃと層１１ｄの間に設けられている。  
パターン配線１２ａ４は、層１１ａの、層１１ｂ側とは反対側の面（第２の面の一例に相当する）に設けられている。パターン配線１２ａ４は、対応する入力端子１２ｈａと電気的に接続されている。
【００１９】
配線部１２ｂは、実装パッド１２ｂ１、導電ビア１２ｂ２、パターン配線１２ｂ３、パターン配線１２ｂ４、および導電ビア１２ｂ５を有する。  
実装パッド１２ｂ１は、層１１ｄの、層１１ｃ側とは反対側の面に設けられている。実装パッド１２ｂ１は、枠部３０の内側に設けられている。実装パッド１２ｂ１は、１つの発光素子２０ｏに対して１つ設けられている。  
導電ビア１２ｂ２は、層１１ｄを厚み方向に貫通している。導電ビア１２ｂ２は、所定の実装パッド１２ｂ１とパターン配線１２ｂ３との間を電気的に接続する。なお、所定の実装パッド１２ｂ１とパターン配線１２ｂ３との接続に関する詳細は後述する。    
導電ビア１２ｂ５は、層１１ｃ〜１１ａを厚み方向に貫通している。導電ビア１２ｂ５は、パターン配線１２ｂ３とパターン配線１２ｂ４との間を電気的に接続する。  
パターン配線１２ｂ３は、層１１ｃと層１１ｄの間に設けられている。  
パターン配線１２ｂ４は、層１１ａの、層１１ｂ側とは反対側の面に設けられている。パターン配線１２ｂ４は、対応する入力端子１２ｈｂと電気的に接続されている。
【００２０】
配線部１２ｃは、実装パッド１２ｃ１、導電ビア１２ｃ２、パターン配線１２ｃ３、パターン配線１２ｃ４、および導電ビア１２ｃ５を有する。  
実装パッド１２ｃ１は、層１１ｄの、層１１ｃ側とは反対側の面に設けられている。実装パッド１２ｃ１は、枠部３０の内側に設けられている。実装パッド１２ｃ１は、１つの発光素子２０ｒに対して１つ設けられている。  
導電ビア１２ｃ２は、層１１ｃ、１１ｄを厚み方向に貫通している。導電ビア１２ｃ２は、所定の実装パッド１２ｃ１とパターン配線１２ｃ３との間を電気的に接続する。なお、所定の実装パッド１２ｃ１とパターン配線１２ｃ３との接続に関する詳細は後述する。
導電ビア１２ｃ５は、層１１ｂ、１１ａを厚み方向に貫通している。導電ビア１２ｃ５は、パターン配線１２ｃ３とパターン配線１２ｃ４との間を電気的に接続する。  
パターン配線１２ｃ３は、層１１ｂと層１１ｃの間に設けられている。  
パターン配線１２ｃ４は、層１１ａの、層１１ｂ側とは反対側の面に設けられている。パターン配線１２ｃ４は、対応する入力端子１２ｈｃと電気的に接続されている。
【００２１】
配線部１２ｄは、実装パッド１２ｄ１、導電ビア１２ｄ２、パターン配線１２ｄ３、パターン配線１２ｄ４、および導電ビア１２ｄ５を有する。  
実装パッド１２ｄ１は、層１１ｄの、層１１ｃ側とは反対側の面に設けられている。実装パッド１２ｄ１は、枠部３０の内側に設けられている。実装パッド１２ｄ１は、１つの発光素子２０ｃに対して１つ設けられている。  
導電ビア１２ｄ２は、層１１ｃ、１１ｄを厚み方向に貫通している。導電ビア１２ｄ２は、所定の実装パッド１２ｄ１とパターン配線１２ｄ３との間を電気的に接続する。なお、所定の実装パッド１２ｄ１とパターン配線１２ｄ３との接続に関する詳細は後述する。
導電ビア１２ｄ５は、層１１ｂ、１１ａを厚み方向に貫通している。導電ビア１２ｄ５は、パターン配線１２ｄ３とパターン配線１２ｄ４との間を電気的に接続する。  
パターン配線１２ｄ３は、層１１ｂと層１１ｃの間に設けられている。  
パターン配線１２ｄ４は、層１１ａの、層１１ｂ側とは反対側の面に設けられている。パターン配線１２ｄ４は、対応する入力端子１２ｈｄと電気的に接続されている。
【００２２】
配線部１２ｅは、実装パッド１２ｅ１、導電ビア１２ｅ２、パターン配線１２ｅ３、パターン配線１２ｅ４、および導電ビア１２ｅ５を有する。  
実装パッド１２ｅ１は、層１１ｄの、層１１ｃ側とは反対側の面に設けられている。実装パッド１２ｅ１は、枠部３０の内側に設けられている。実装パッド１２ｅ１は、１つの発光素子２０ｂ１に対して１つ設けられている。  
導電ビア１２ｅ２は、層１１ｂ〜１１ｄを厚み方向に貫通している。導電ビア１２ｅ２は、所定の実装パッド１２ｅ１とパターン配線１２ｅ３との間を電気的に接続する。なお、所定の実装パッド１２ｅ１とパターン配線１２ｅ３との接続に関する詳細は後述する。
導電ビア１２ｅ５は、層１１ａを厚み方向に貫通している。導電ビア１２ｅ５は、パターン配線１２ｅ３とパターン配線１２ｅ４との間を電気的に接続する。  
パターン配線１２ｅ３は、層１１ａと層１１ｂの間に設けられている。  
パターン配線１２ｅ４は、層１１ａの、層１１ｂ側とは反対側の面に設けられている。パターン配線１２ｅ４は、対応する入力端子１２ｈｅと電気的に接続されている。
【００２３】
配線部１２ｆは、実装パッド１２ｆ１、導電ビア１２ｆ２、パターン配線１２ｆ３、パターン配線１２ｆ４、および導電ビア１２ｆ５を有する。  
実装パッド１２ｆ１は、層１１ｄの、層１１ｃ側とは反対側の面に設けられている。実装パッド１２ｆ１は、枠部３０の内側に設けられている。実装パッド１２ｆ１は、１つの発光素子２０ｇに対して１つ設けられている。  
導電ビア１２ｆ２は、層１１ｂ〜１１ｄを厚み方向に貫通している。導電ビア１２ｆ２は、所定の実装パッド１２ｆ１とパターン配線１２ｆ３との間を電気的に接続する。なお、所定の実装パッド１２ｆ１とパターン配線１２ｆ３との接続に関する詳細は後述する。
導電ビア１２ｆ５は、層１１ａを厚み方向に貫通している。導電ビア１２ｆ５は、パターン配線１２ｆ３とパターン配線１２ｆ４との間を電気的に接続する。  
パターン配線１２ｆ３は、層１１ａと層１１ｂの間に設けられている。  
パターン配線１２ｆ４は、層１１ａの、層１１ｂ側とは反対側の面に設けられている。パターン配線１２ｆ４は、対応する入力端子１２ｈｆと電気的に接続されている。
【００２４】
配線部１２ｇは、実装パッド１２ｇ１、導電ビア１２ｇ２、およびパターン配線１２ｇ３を有する。  
実装パッド１２ｇ１は、層１１ｄの、層１１ｃ側とは反対側の面に設けられている。実装パッド１２ｇ１は、枠部３０の内側に設けられている。実装パッド１２ｇ１は、１つの発光素子２０ｂ２に対して１つ設けられている。  
導電ビア１２ｇ２は、層１１ａ〜１１ｄを厚み方向に貫通している。導電ビア１２ｇ２は、所定の実装パッド１２ｇ１とパターン配線１２ｇ３との間を電気的に接続する。なお、所定の実装パッド１２ｇ１とパターン配線１２ｇ３との接続に関する詳細は後述する。
パターン配線１２ｇ３は、層１１ａの、層１１ｂ側とは反対側の面に設けられている。パターン配線１２ｇ３は、対応する入力端子１２ｈｇと電気的に接続されている。
【００２５】
ここで、光の色毎に発光素子の点灯と消灯の制御を行うことができるように、複数の発光素子は、光の色毎に電気的に接続される。また、各発光素子に流れる電流の値を同等にするために、複数の発光素子は光の色毎に直列接続される。  
ところが、図１に示すように、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２は、層１１ｄの一方の面に分散配置される。そのため、層１１ｄの一方の面上において、光の色毎に複数の発光素子を直列接続するのが困難となったり、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２の高密度実装が困難となったりするおそれがある。
【００２６】
そこで、本実施の形態に係る発光装置１においては、分散配置された発光素子２０ｙ〜２０ｂ２を光の色毎に直列接続するのを容易とするために、パターン配線１２ａ３〜１２ｇ３および導電ビア１２ａ２〜１２ｇ２を設けている。  
例えば、分散配置された複数の発光素子２０ｙに応じて配置された複数の実装パッド１２ａ１を、配線２１による直列接続が可能か否かで複数の群に分け、各群に含まれる複数の発光素子２０ｙは配線２１と実装パッド１２ａ１とにより互いに直列接続し、各群の間はパターン配線１２ａ３と導電ビア１２ａ２で電気的に直列接続している。  
分散配置された複数の発光素子２０ｏに応じて配置された複数の実装パッド１２ｂ１を、配線２１による直列接続が可能か否かで複数の群に分け、各群に含まれる複数の発光素子２０ｏは配線２１と実装パッド１２ｂ１とにより互いに直列接続し、各群の間はパターン配線１２ｂ３と導電ビア１２ｂ２で電気的に直列接続している。  
分散配置された複数の発光素子２０ｒに応じて配置された複数の実装パッド１２ｃ１を、配線２１による直列接続が可能か否かで複数の群に分け、各群に含まれる複数の発光素子２０ｒは配線２１と実装パッド１２ｃ１とにより互いに直列接続し、各群の間はパターン配線１２ｃ３と導電ビア１２ｃ２で電気的に直列接続している。
【００２７】
分散配置された複数の発光素子２０ｃに応じて配置された複数の実装パッド１２ｄ１を、配線２１による直列接続が可能か否かで複数の群に分け、各群に含まれる複数の発光素子２０ｃは配線２１と実装パッド１２ｄ１とにより互いに直列接続し、各群の間はパターン配線１２ｄ３と導電ビア１２ｄ２で電気的に直列接続している。  
分散配置された複数の発光素子２０ｂ１に応じて配置された複数の実装パッド１２ｅ１を、配線２１による直列接続が可能か否かで複数の群に分け、各群に含まれる複数の発光素子２０ｂ１は配線２１と実装パッド１２ｅ１とにより互いに直列接続し、各群の間はパターン配線１２ｅ３と導電ビア１２ｅ２で電気的に直列接続している。  
分散配置された複数の発光素子２０ｇに応じて配置された複数の実装パッド１２ｆ１を、配線２１による直列接続が可能か否かで複数の群に分け、各群に含まれる複数の発光素子２０ｇは配線２１と実装パッド１２ｅ１とにより互いに直列接続し、各群の間はパターン配線１２ｆ３と導電ビア１２ｆ２で電気的に直列接続している。  
分散配置された複数の発光素子２０ｂ２に応じて配置された複数の実装パッド１２ｇ１を、配線２１による直列接続が可能か否かで複数の群に分け、各群に含まれる複数の発光素子２０ｂ２は配線２１と実装パッド１２ｅ１とにより互いに直列接続し、各群の間はパターン配線１２ｇ３と導電ビア１２ｇ２で電気的に直列接続している。
【００２８】
この様にすれば、複数種類の発光素子を高密度に分散配置する場合であっても、光の色毎に複数の発光素子を直列接続するのが容易となる。  
また、本実施の形態においては、パターン配線１２ａ３〜１２ｆ３のうち、いずれか２つ以上を同じ位置（同じ層間）に設ける様にしている。例えば、パターン配線１２ａ３とパターン配線１２ｂ３、パターン配線１２ｃ３とパターン配線１２ｄ３、パターン配線１２ｅ３とパターン配線１２ｆ３を同じ位置（同じ層間）に設ける様にしている。そのため、発光素子が設けられる層を除いた層の数は、発光素子の種類の数の半分以下とすることができる。例えば、図２に例示をしたものの場合には、７種類の発光素子２０ｙ〜２０ｂ２に対して、３つの層１１ｂ〜１１ｄを設ければ良いことになる。この場合、層の数を減らすことができれば、熱抵抗を小さくすることができるので、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２において発生した熱の放熱が容易となる。  
すなわち、本実施の形態によれば、複数種類の発光素子を備え、放熱性を向上させることができる発光装置とすることができる。
【００２９】
ここで、赤色の光を放射する発光素子２０ｒは、温度上昇に伴い発光効率が低下したり、発光色がシフトしたりする場合がある。発光効率が低下したり、発光色がシフトしたりすると、色ムラや輝度ムラが生じるおそれがある。また、発光素子の放熱が悪いと発光素子に印加する電力を増加させることができなくなるので、高出力化が図れなくなるおそれもある。
【００３０】
本実施の形態によれば、熱抵抗を小さくすることができるので、色ムラや輝度ムラが生じるのを抑制することができる。また、高出力化を図ることもできる。  
なお、配線部の位置、同じ層間に設けるパターン配線の数は、後述する発光素子の配置、発光素子の種類の数などに応じて適宜変更することができる。
【００３１】
また、本実施の形態においては、パターン配線１２ａ３〜１２ｇ３のそれぞれは、１つの層間に設けられ、複数の層間に分散させて設けるようにしていない。そのため、配線部１２ａ〜１２ｇの簡素化を図ることができ、製造コストを低減させることができる。
【００３２】
入力端子１２ｈａ〜１２ｈｇは、層１１ａの、層１１ｂ側とは反対側の面に設けられている。  
入力端子１２ｈａ〜１２ｈｇには、発光装置１の外部に設けられた図示しない電源や制御装置などが電気的に接続される。  
そのため、発光装置１は、発光素子の種類毎に点灯と消灯の制御を行うことで、フルカラーの光を照射することができるようになっている。
【００３３】
配線部１２ａ〜１２ｇ、入力端子１２ｈａ〜１２ｈｇの材料は、導電性材料であれば特に限定はない。配線部１２ａ〜１２ｇ、入力端子１２ｈａ〜１２ｈｇの材料は、例えば、銀、銅、金、タングステンなどの金属とすることができる。  
層１１ａ〜１１ｄの材料をセラミックスとする場合には、基板１０は、例えば、ＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramics）法を用いて形成することができる。例えば、基板１０は、層１１ａ〜１１ｄと配線部１２ａ〜１２ｇ、入力端子１２ｈａ〜１２ｈｇを９００℃以下の温度で同時に焼成することで形成することができる。
【００３４】
また、基板１０の、発光部２０が設けられる側とは反対側の面に、図示しないヒートスプレッタを設けることもできる。図示しないヒートスプレッタは、熱伝導性グリースや半田などを介して基板１０と接続することができる。図示しないヒートスプレッタを設けるようにすれば、発光部２０において発生した熱の伝導や分散を図ることができる。そのため、発光部２０に印加する電力を増加させることができるようになるので、発光装置１から照射される光の光量を増加させることができる。また、熱伝導経路を確保することが容易となるので、封止部４０の温度、ひいては発光部２０の温度が上昇するのを抑制することができる。
【００３５】
発光部２０は、発光素子２０ｙ、２０ｏ、２０ｒ、２０ｃ、２０ｂ１、２０ｇ、２０ｂ２を有する。  
発光素子２０ｙは、例えば、黄色の光を放射する。発光素子２０ｙは、例えば、ピーク波長が５７０ｎｍ以上、５９０ｎｍ以下の光を放射する。発光素子２０ｙは、例えば、青色の光を放射する発光ダイオードと、発光ダイオードの光の放射面に設けられ黄色の蛍光を発する蛍光体とを備えたものとすることができる。  
発光素子２０ｏは、例えば、橙色の光を放射する。発光素子２０ｏは、例えば、ピーク波長が５９０ｎｍを超え、６２０ｎｍ以下の光を放射する。発光素子２０ｏは、例えば、青色の光を放射する発光ダイオードと、発光ダイオードの光の放射面に設けられアンバーの蛍光を発する蛍光体とを備えたものとすることができる。  
発光素子２０ｒは、例えば、赤色の光を放射する。発光素子２０ｒは、例えば、ピーク波長が６１０ｎｍ以上、６６０ｎｍ以下の光を放射する発光ダイオードとすることができる。
【００３６】
発光素子２０ｃは、例えば、シアンの光を放射する。発光素子２０ｃは、例えば、ピーク波長が５００ｎｍ以上、５０５ｎｍ以下の光を放射する発光ダイオードとすることができる。  
発光素子２０ｂ１は、例えば、ピーク波長が４７５ｎｍ程度の青色の光を放射する発光ダイオードとすることができる。  
発光素子２０ｇは、例えば、緑色の光を放射する。発光素子２０ｇは、例えば、ピーク波長が５０５ｎｍを超え、５４０ｎｍ以下の光を放射する発光ダイオードとすることができる。  
発光素子２０ｂ２は、例えば、ピーク波長が４５０ｎｍ程度の青色の光を放射する発光ダイオードとすることができる。
【００３７】
なお、一例として、７種類の発光素子２０ｙ〜２０ｂ２を設ける場合を例示したが、少なくとも３種類の発光素子（緑色の光を放射する発光素子、青色の光を放射する発光素子、赤色の光を放射する発光素子）が設けられていればよい。  
ただし、例示をしたものの様に、４種類以上の発光素子を設ければ、平均演色評価数Ｒａの制御をも行うことができる。
【００３８】
発光素子２０ｙ〜２０ｂ２は、ＣＯＢ（Chip on Board）方式を用いて、実装パッド１２ａ１〜１２ｇ１の上に実装されている。発光素子２０ｙ〜２０ｂ２は、銀ペーストや銀ナノペーストなどを介して実装パッド１２ａ１〜１２ｇ１の上に接合されている。発光素子２０ｙ〜２０ｂ２は、上下電極型の発光ダイオードである。
【００３９】
ここで、発光ダイオードの形式には、電極の位置に応じて、フェイスアップ型、フリップチップ型、上下電極型がある。  
また、複数の発光ダイオードを電気的に接続する場合には、各発光ダイオードに流れる電流の値を同等とするために直列接続とされる。
【００４０】
図３（ａ）は、フェイスアップ型の発光ダイオード１２０ａと、その配線形態を例示するための模式断面図である。  
図３（ａ）に示すように、フェイスアップ型の発光ダイオード１２０ａの場合には、発光ダイオード１２０ａは基板１１０の表面に実装される。そして、発光ダイオード１２０ａの上面に設けられたプラス側の電極およびマイナス側の電極と、発光ダイオード１２０ａの近傍に設けられた実装パッド１１２ａとを、配線２１を介して電気的に接続している。
【００４１】
この場合、発光ダイオード１２０ａ同士の間に、実装パッド１１２ａを設けるためのスペースや、配線２１を接続するためのスペースが必要となる。そのため、発光ダイオード１２０ａ同士の間の距離を長くする必要がある。
【００４２】
この様に、フェイスアップ型の発光ダイオード１２０ａの場合には、基板１１０の一方の表面に、発光ダイオード１２０ａを設けるためのスペース、実装パッド１１２ａを設けるためのスペース、および配線２１を接続するためのスペースが必要となる。そのため、スペース効率の低下、ひいては高密度実装が困難となる。また、プラス側の電極およびマイナス側の電極の配線作業が必要となるので生産性の低下や製造コストの増大を招くおそれもある。
【００４３】
図３（ｂ）は、フリップチップ型の発光ダイオード１２０ｂと、その配線形態を例示するための模式断面図である。  
図３（ｂ）に示すように、フリップチップ型の発光ダイオード１２０ｂの場合には、発光ダイオード１２０ｂは基板１１０の表面に設けられた実装パッド１１２ｂの上に実装される。  
フリップチップ型の発光ダイオード１２０ｂとすれば、スペース効率の向上、ひいては高密度実装が可能となる。
【００４４】
ところが、フルカラーの光を照射する発光装置１の場合には、少なくとも３種類の発光素子が必要となる。また、図１に例示をしたように、複数種類の発光素子が分散して配置される。そして、発光素子の種類毎（光の色毎）に、分散配置された複数の発光素子を直列接続する必要がある。そのため、基板１１０の一方の表面に設けられる配線パターンの形状が複雑となったり、結果的に発光ダイオード１２０ｂ同士の間の距離を長くする必要が生じたりする。このことは、発光素子の種類が多くなるほど顕著になる。  
そのため、フルカラーの光を照射する発光装置１の場合には、フリップチップ型の発光ダイオード１２０ｂとすると、かえって高密度実装が困難となったり、発光装置１の大型化を招いたりするおそれがある。
【００４５】
図３（ｃ）は、上下電極型の発光ダイオード１２０ｃと、その配線形態を例示するための模式断面図である。  
図３（ｃ）に示すように、上下電極型の発光ダイオード１２０ｃの場合には、発光ダイオード１２０ｃは基板１１０の表面に設けられた実装パッド１１２ｃの上に実装される。  上下電極型の発光ダイオード１２０ｃとすれば、フェイスアップ型の発光ダイオード１２０ａと比べて、スペース効率の向上、ひいては高密度実装が可能となる。
【００４６】
また、発光ダイオード１２０ｃの一方の電極は、配線２１を介して実装パッド１１２ｃと接続される。そのため、実装パッド１１２ｃの位置や形状などに関する自由度が高くなる。フルカラーの光を照射する発光装置１の場合には、複数種類の発光素子が分散して配置されるので、フリップチップ型の発光ダイオード１２０ｂとするよりも上下電極型の発光ダイオード１２０ｃとした方がかえってスペース効率の向上、ひいては高密度実装が可能となる。  
そのため、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２は、上下電極型の発光ダイオードとしている。
【００４７】
上下電極型の発光ダイオードである発光素子２０ｙ〜２０ｂ２においては、基板１０側の電極（下側電極）が鉛フリー半田（ＳＡＣ：ＳｎＡｇＣｕなど）や金錫（ＡｕＳｎ）合金ペーストなどの導電性の接合材を介して、実装パッド１２ａ１〜１２ｇ１と電気的に接続される。発光素子２０ｙ〜２０ｂ２の基板１０側とは反対側の電極（上側電極）は、配線２１を介して、実装パッド１２ａ１〜１２ｇ１と電気的に接続される。配線２１は、例えば、ワイヤーボンディング法を用いて接続することができる。
【００４８】
次に、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２の配置について説明する。  
前述したように、赤色の光を放射する発光素子２０ｒは、温度上昇に伴い発光効率が低下したり、発光色がシフトしたりする場合がある。発光効率が低下したり、発光色がシフトしたりすると、色ムラや輝度ムラが生じるおそれがある。そのため、発光素子２０ｒの配設位置は、放熱性を考慮して決定することが好ましい。この場合、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２が設けられる領域（例えば、枠部３０の内側の領域）の周縁領域１３は、中央領域１４よりも放熱しやすい。そのため、発光素子２０ｒは、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２が設けられる領域の周縁領域１３に設けることが好ましい。
【００４９】
なお、複数の発光素子２０ｒを周縁領域１３に集めると、発光装置１から赤色の光のみを照射させる場合に、リング状の光が照射面に照射される様にも思える。しかしながら、赤色の光は、波長が長く、半値幅も広いので拡散しやすい。そのため、複数の発光素子２０ｒを周縁領域１３に集めても、リング状の赤色の光が照射面に照射されることを抑制することができる。
【００５０】
また、青色やシアンの光を放射する発光素子２０ｃ、２０ｂ１、２０ｂ２は、波長が短く、半値幅も狭いので拡散しにくい。そのため、発光素子２０ｃ、２０ｂ１、２０ｂ２を周縁領域１３に集めると、発光装置１から青色やシアンの光のみを照射させる場合に、リング状の光が照射面に照射されるおそれがある。そのため、発光素子２０ｃ、２０ｂ１、２０ｂ２は、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２が設けられる領域の中央領域１４に設けることが好ましい。
【００５１】
なお、発光素子２０ｃ、２０ｂ１、２０ｂ２は、温度上昇に伴い発光効率が低下したり、発光色がシフトしたりするおそれが少ない。そのため、放熱しにくい中央領域１４に発光素子２０ｃ、２０ｂ１、２０ｂ２を設けるようにしても、色ムラや輝度ムラが生じるおそれは少ない。
【００５２】
また、発光装置１から白色の光を照射することを考慮すると、発光素子２０ｃ、２０ｂ１、２０ｂ２の総数は、発光素子２０ｙ、２０ｏ、２０ｒ、２０ｇの総数の１／４程度で足りる。そのため、数の少ない発光素子２０ｃ、２０ｂ１、２０ｂ２を面積の小さい中央領域１４に設けるようにすれば、発光素子同士の間の距離が過度に長くなったり、過度に短くなったりするのを抑制することができる。
【００５３】
また、黄色の光を放射する発光素子２０ｙと、橙色の光を放射する発光素子２０ｏは、蛍光体を有している。そのため、発光素子２０ｙ、２０ｏが、波長の短い光を放射する発光素子２０ｃ、２０ｂ１、２０ｂ２と隣接していると、発光素子２０ｃ、２０ｂ１、２０ｂ２から放射された波長の短い光が蛍光体に入射して意図しない蛍光が生じるおそれがある。意図しない蛍光が生じると、色の再現性が低下するおそれがある。そのため、発光素子２０ｙ、２０ｏは、なるべく発光素子２０ｃ、２０ｂ１、２０ｂ２と隣接しないようにすることが好ましい。
【００５４】
例えば、発光素子２０ｙ、２０ｏは、なるべく周縁領域１３に設けるようにすることが好ましい。なお、波長の長い赤色の光が発光素子２０ｙ、２０ｏの蛍光体に入射しても蛍光は生じない。そのため、赤色の光を放射する発光素子２０ｒと、発光素子２０ｙ、２０ｏとを周縁領域１３に設けても意図しない蛍光が生じるおそれはない。
【００５５】
すなわち、複数の発光素子２０ｙ、複数の発光素子２０ｏ、および複数の発光素子２０ｒの少なくとも一部は、複数の発光素子２０ｃ、複数の発光素子２０ｂ１、および複数の発光素子２０ｂ２が設けられる領域の外側に設けられている。
【００５６】
また、発光素子２０ｒは蛍光体を有していないので、発光素子２０ｒと、発光素子２０ｃ、２０ｂ１、２０ｂ２とを隣接させても意図しない蛍光が生じるおそれはない。そのため、発光素子２０ｙ、２０ｏと、発光素子２０ｃ、２０ｂ１、２０ｂ２との間に発光素子２０ｒを設ける様にすることがより好ましい。この様にすれば、発光素子２０ｙ、２０ｏと、発光素子２０ｃ、２０ｂ１、２０ｂ２との間の距離を長くすることができるので、発光素子２０ｙ、２０ｏにおいて意図しない蛍光が生じるの抑制することができる。
【００５７】
この場合、発光素子２０ｃ、２０ｂ１、２０ｂ２に隣接する発光素子２０ｙ、２０ｏの数は、発光素子２０ｃ、２０ｂ１、２０ｂ２に隣接する発光素子２０ｒの数よりも少なくすることが好ましい。
【００５８】
また、発光素子２０ｇは、発光素子２０ｃ、２０ｂ１、２０ｂ２よりも波長の長い光を放射するので、発光素子２０ｙ、２０ｏと、発光素子２０ｃ、２０ｂ１、２０ｂ２との間に発光素子２０ｇを設けることもできる。この場合、発光素子２０ｒと、発光素子２０ｃ、２０ｂ１、２０ｂ２との間に発光素子２０ｇを設けることがより好ましい。この様にすれば、発光素子２０ｙ、２０ｏと、発光素子２０ｃ、２０ｂ１、２０ｂ２との間の距離をさらに長くすることができるので、発光素子２０ｙ、２０ｏにおいて意図しない蛍光が生じるのをさらに抑制することができる。
【００５９】
また、封止部４０の上面４０ａの面積（発光装置１の発光面積）をＳ１、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２の総面積をＳ２とした場合に、Ｓ２／Ｓ１が０．２未満となるようにすると、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２同士の間の距離が長くなるので、発光素子２０ｙ、２０ｏにおいて意図しない蛍光が生じるのを抑制することが容易となる。  
ところが、Ｓ２／Ｓ１が０．２未満となるようにすると、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２同士の間の距離が長くなりすぎて、同じ光量を得るためにはより大きな発光面積が必要となる。
【００６０】
一方、Ｓ２／Ｓ１が０．３を超えると、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２同士の間の距離が短くなりすぎて、発光素子２０ｙ、２０ｏにおいて意図しない蛍光が生じ易くなる。  
そのため、Ｓ２／Ｓ１は、０．２以上、０．３以下となるようにすることが好ましい。
【００６１】
枠部３０は、枠状を呈している。枠部３０は、基板１０の発光素子２０ｙ〜２０ｂ２が設けられる面に設けられている。枠部３０は、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２を囲むように設けられている。枠部３０は、例えば、ＰＢＴ（polybutylene terephthalate）やＰＣ（polycarbonate）などの樹脂や、セラミックスなどから形成することができる。
【００６２】
また、枠部３０の材料を樹脂とする場合には、酸化チタンなどからなる粒子を混合して、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２から照射された光に対する反射率を向上させることができる。なお、酸化チタンの粒子に限定されるわけではなく、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２から照射された光に対する反射率が高い材料からなる粒子を混合させるようにすればよい。また、枠部３０は、例えば、白色の樹脂から形成することもできる。すなわち、枠部３０は、封止部４０が形成される領域を規定する機能とリフレクタの機能を併せ持つものとすることができる。なお、枠部３０の形状は、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。  
また、枠部３０は必ずしも必要ではなく省くこともできる。なお、枠部３０が設けられない場合には、封止部４０の形状は、例えば、ドーム状などとすることができる。
【００６３】
封止部４０は、枠部３０の内側に設けられている。封止部４０の上面４０ａを平坦面とする場合には、封止部４０の高さは、枠部３０の高さよりも低くすることが好ましい。この様にすれば、後述する樹脂の供給を行う際に、樹脂が枠部３０の外側に溢れ出るのを抑制することができる。封止部４０は、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２を覆うように設けられている。封止部４０の上面４０ａを平坦面とする場合には、封止部４０の高さ寸法は、例えば、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２の厚み寸法の２倍〜５倍程度とすることができる。なお、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２の厚み寸法は、０．１ｍｍ程度とすることができる。
【００６４】
また、封止部４０の上面４０ａは、例えば、ドーム状の曲面などとすることもできる。
【００６５】
封止部４０は、透光性を有する材料から形成されている。封止部４０は、例えば、シリコーン系樹脂などの透明樹脂から形成することができる。この場合、封止部４０は、メチルシリコーン樹脂から形成することが好ましい。メチルシリコーン樹脂は、耐熱性と柔軟性を有しているからである。この場合、メチルシリコーン樹脂の硬度は、ショアＡ２０〜Ａ４０程度とすることが好ましい。  
封止部４０は、例えば、枠部３０の内側に樹脂を供給することで形成することができる。樹脂の供給は、例えば、ディスペンサなどの液体定量吐出装置を用いて行うことができる。
【００６６】
（発光装置１の製造方法）  
次に、発光装置１の製造方法について例示をする。  
まず、基板１０を作成する。基板１０は、例えば、ＬＴＣＣ法を用いて形成することができる。例えば、層１１ａ〜１１ｄに、前述した実装パッド、導電ビア、配線部、入力端子などを形成し、これを９００℃以下の温度で同時に焼成することで形成することができる。
【００６７】
次に、基板１０に発光素子２０ｙ〜２０ｂ２を実装する。この際、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２の配置が前述したものの様になるようにする。なお、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２の実装には、既知の技術を適用することができるので詳細な説明は省略する。  
次に、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２を囲むように枠部３０を設ける。この場合、基板１０に枠状の枠部３０を接着するようにしてもよいし、基板１０に樹脂を枠状に塗布しこれを硬化させるようにしてもよい。
【００６８】
次に、枠部３０の内側に、透光性を有する樹脂を供給して封止部４０を形成する。  
樹脂の供給は、例えば、ディスペンサなどの液体定量吐出装置を用いて行うことができる。この際、供給する樹脂の粘度を調整して、封止部４０の上面４０ａの形状を制御する。例えば、粘度の低い樹脂を供給することで、封止部４０の上面４０ａが平坦面となるようにする。例えば、粘度の高い樹脂を供給することで、封止部４０の上面４０ａがドーム状の曲面となるようにする。なお、供給する樹脂の粘度は、例えば、予め実験やシミュレーションを行うことで決定することができる。
【００６９】
次に、必要に応じて、基板１０の、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２が設けられる側とは反対側の面に、ヒートスプレッタを設ける。  
以上のようにして、発光装置１を製造することができる。
【００７０】
（照明装置）  
次に、本実施の形態に係る照明装置１００について例示をする。  
図４は、本実施の形態に係る照明装置１００を例示するための模式断面図である。  
図４に例示をした照明装置１００は、建造物や競技場などに設置される投光器である。なお、本実施の形態に係る照明装置１００は、投光器に限定されるわけではない。照明装置１００は、フルカラーの光を照射することができるものであればよい。  
図４に示すように、照明装置１００には、照射部１１０および光源部１２０が設けられている。
【００７１】
照射部１１０は、筐体１１１およびリフレクタ１１２を有する。  
筐体１１１は、箱状を呈している。筐体１１１は、例えば、アルミニウム合金などから形成することができる。筐体１１１の、光源部１２０側とは反対側の端部は開口している。この開口は、図示しない透光カバーにより塞がれている。筐体１１１の、光源部１２０側の端部には、孔部１１１ａが設けられている。
【００７２】
リフレクタ１１２は、筐体１１１の内部に設けられている。リフレクタ１１２の、光源部１２０側とは反対側の端部には、外方に向けて突出するフランジ１１２ａが設けられている。フランジ１１２ａは、筐体１１１の内壁に設けられた図示しない取り付け板に固定されている。
【００７３】
リフレクタ１１２は、両端部が開口した筒状体とすることができる。リフレクタ１１２は、光源部１２０側に向かうに従い断面寸法が漸減する形態を有している。リフレクタ１１２の内面は、鏡面となっている。リフレクタ１１２の光源部１２０側の端部は、孔部１１１ａの内部に設けられている。リフレクタ１１２の光源部１２０側の端部は、発光装置１と対峙する位置に設けられている。なお、発光装置１の光の放射側に、例えば半球状のレンズなどを配置しても良い。また、レンズの出光面に拡散処理を施したり、拡散シートを貼り付けたりすることもできる。拡散処理を施したり、拡散シートを貼り付けたりすれば、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２から放射された光を拡散することができるので、色ムラの発生をさらに抑制することができる。
【００７４】
光源部１２０は、発光装置１、筐体１２１、取付部１２２、放熱部１２３、パッキン１２４、放熱フィン１２５、およびヒートパイプ１２６を有する。  
筐体１２１は、箱状を呈している。筐体１２１は、例えば、アルミニウム合金などから形成することができる。筐体１２１の照射部１１０側の端部には、孔部が設けられている。この孔部の内部には、取付部１２２に取り付けられた発光装置１が設けられている。すなわち、発光装置１は、筐体１２１に収納されている。
【００７５】
取付部１２２は、板状を呈している。取付部１２２は、例えば、アルミニウム合金などから形成することができる。取付部１２２は、ネジなどの締結部材を用いて、放熱部１２３に取り付けられている。取付部１２２の照射部１１０側の端面には凹部が設けられている。この凹部の内部には、発光装置１が取り付けられている。
【００７６】
放熱部１２３は、板状を呈している。放熱部１２３は、例えば、アルミニウム合金などから形成することができる。放熱部１２３は、図示しないネジなどの締結部材を用いて、筐体１２１の内部に取り付けられている。  
パッキン１２４は、環状を呈している。パッキン１２４は、放熱部１２３と筐体１２１の内壁面との間に設けられている。
【００７７】
放熱フィン１２５は、薄板状を呈している。放熱フィン１２５は、複数設けられている。放熱フィン１２５は、例えば、アルミニウム合金などから形成することができる。放熱フィン１２５は、放熱部１２３の、取付部１２２が設けられる側とは反対側の面に設けられている。
【００７８】
ヒートパイプ１２６は、放熱部１２３と放熱フィン１２５の間に設けられている。ヒートパイプ１２６は、複数設けることができる。  
その他、発光装置１を制御する図示しない制御装置を設けることができる。例えば、制御装置は、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２毎に点灯と消灯を制御する。また、制御装置は、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２毎に供給される電力を制御して、発光素子２０ｙ〜２０ｂ２毎に発光出力を制御する。
【００７９】
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１  発光装置、１０  基板、１１ａ〜１１ｄ  層、１２ａ〜１２ｇ  配線部、１２ａ１〜１２ｇ１  実装パッド、１２ａ２〜１２ｇ２  導電ビア、１２ａ３〜１２ｇ３  パターン配線、２０ｙ〜２０ｂ２  発光素子、３０  枠部、４０  封止部、１００  照明装置、１１０  照射部、１１１  筐体、１２０  光源部
【図１】
2020017532.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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