(57)【要約】【課題】信頼性を確保し、エネルギー損失を抑制することができる発光装置、発光装置ユニット、および発光装置を製造する発光装置製造方法を提供する。【解決手段】発光装置１００は、基板１３１と、基板１３１に配置された半導体発光素子１２１と、半導体発光素子１２１に接続された抵抗１２２とを有する発光装置ユニット１２０を備える。抵抗１２２は、半導体発光素子１２１に並列に接続され、抵抗１２２の抵抗値は、半導体発光素子１２１を発光させる発光動作電圧を半導体発光素子１２１に印加したときに、抵抗１２２に流れる電流が半導体発光素子１２１に流れる電流の５０分の１以下となる値に設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板に配置された半導体発光素子と、該半導体発光素子に接続された抵抗とを有する発光装置ユニットを備える発光装置であって、
前記抵抗は、前記半導体発光素子に並列に接続され、前記抵抗の抵抗値は、前記半導体発光素子を発光させる発光動作電圧を前記半導体発光素子に印加したときに、前記抵抗に流れる電流が前記半導体発光素子に流れる電流の５０分の１以下となる値に設定されていること
を特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置であって、
前記半導体発光素子は、窒化ガリウム系半導体発光素子であり、前記抵抗の抵抗値は、１５ｋΩ以上１０ＭΩ以下であること
を特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項２に記載の発光装置であって、
前記抵抗の抵抗値は、１５０ｋΩ以上１ＭΩ以下であること
を特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載の発光装置であって、
前記抵抗は、前記基板に形成された厚膜抵抗であること
を特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項４に記載の発光装置であって、
前記半導体発光素子および前記厚膜抵抗がそれぞれ接続された配線電極を備え、該配線電極は、前記半導体発光素子を内側に配置するように平行に配置され、前記厚膜抵抗は、前記配線電極と交差して接続されていること
を特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項５に記載の発光装置であって、
前記基板は、製造工程での目印となる認識パターンを備え、該認識パターンは、前記配線電極または前記厚膜抵抗と同一の部材で形成されていること
を特徴とする発光装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載の発光装置であって、
前記抵抗は、前記基板に実装されたチップ抵抗であること
を特徴とする発光装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか一つに記載の発光装置であって、
前記発光装置ユニットは、前記半導体発光素子を複数個並列に接続していること
を特徴とする発光装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか一つに記載の発光装置であって、
前記発光装置ユニットは、単一のパッケージに封止されていること
を特徴とする発光装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の発光装置であって、
前記発光装置ユニットを３個以上直列に接続した第１合成発光装置ユニットを備えること
を特徴とする発光装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項８のいずれか一つに記載の発光装置であって、
前記発光装置ユニットの前記半導体発光素子を３個以上直列に接続して前記基板上に構成した第２合成発光装置ユニットを備えること
を特徴とする発光装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の発光装置であって、
前記第２合成発光装置ユニットは、単一のパッケージに封止されていること
を特徴とする発光装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれか一つに記載の発光装置であって、
前記発光装置ユニットに直流電流を供給する電源部を備えること
を特徴とする発光装置。
【請求項１４】
基板と、該基板に配置された半導体発光素子と、該半導体発光素子に接続された抵抗とを有する発光装置ユニットであって、
前記抵抗は、前記半導体発光素子に並列に接続され、前記抵抗の抵抗値は、前記半導体発光素子を発光させる発光動作電圧を前記半導体発光素子に印加したときに、前記抵抗に流れる電流が前記半導体発光素子に流れる電流の５０分の１以下となる値に設定されていること
を特徴とする発光装置ユニット。
【請求項１５】
基板と、該基板に配置された半導体発光素子と、該半導体発光素子に接続された抵抗とを有する発光装置ユニットを備える発光装置を製造する発光装置製造方法であって、
前記半導体発光素子および前記抵抗が接続される一対の配線電極を前記基板に印刷により形成する配線電極形成工程と、
一対の前記配線電極を相互に接続するように前記抵抗を前記基板に印刷により形成する抵抗形成工程と、
一対の前記配線電極の間に前記半導体発光素子を配置する半導体発光素子配置工程と、
前記半導体発光素子の電極を前記配線電極に接続して前記発光装置ユニットを形成する発光装置ユニット形成工程とを備えること
を特徴とする発光装置製造方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の発光装置製造方法であって、
前記発光装置ユニットは、複数個平行に配置されて直列に接続され、前記配線電極は、前記発光装置ユニットの端部に対応させて平行に配置され、隣接する前記発光装置ユニットの前記配線電極は、互いに兼用され、前記抵抗は、前記配線電極と交差する方向に延長されていること
を特徴とする発光装置製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に配置された半導体発光素子（ＬＥＤ）と、ＬＥＤに接続された抵抗とを有する発光装置ユニットを備える発光装置、発光装置を構成する発光装置ユニット、および発光装置製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）は、近年の効率向上に伴い、電球あるいは蛍光灯よりも省エネルギーの光源として、表示装置のバックライトや照明器具として広く用いられるようになってきている。このような用途においては、エネルギー効率が非常に重要である。
【０００３】
ＬＥＤ、特に窒化ガリウム系ＬＥＤは静電気放電（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）によって故障を起こしやすい。すなわち、逆耐圧が小さいという性質がある。その対策として、ＬＥＤに逆並列にツェナーダイオードを配した技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この場合、「順方向の過電圧に対してはツェナーブレイクダウンにより過電流がバイパスされ、逆方向の過電圧に対しては通常の順方向ダイオードとして過電流がバイパスされる」ので、ＬＥＤは、過電圧から保護される。ＬＥＤの順方向電圧はツェナーダイオードのツェナーブレイクダウン電圧より小さいので、ＬＥＤに順方向電圧を印加してもツェナーダイオードに電流が流れることは無く、エネルギー損失は生じない。しかし、ツェナーダイオードの製造が抵抗に比較して容易ではなく、ＬＥＤに対する実装などでの負担が大きいという問題がある。また、長期間にわたる信頼性では、抵抗に比較して劣るという問題がある。
【０００５】
また、ＬＥＤに並列に抵抗を接続した技術が開示されている（例えば、特許文献２または特許文献３参照。）。
【０００６】
特許文献２に開示された技術は、直列に接続されたＬＥＤのそれぞれに対して並列に抵抗が接続されたものであって、あるＬＥＤが断線した場合にも他のＬＥＤが消灯しないように各抵抗がバイパス抵抗として働くものである。つまり、バイパス抵抗がその目的を果たすためには、断線していない他のＬＥＤを点灯させるに足りる電流をバイパス抵抗に流す必要があるため、使用する抵抗の抵抗値は低いことが必要である。したがって、バイパス抵抗に流れる電流は、大きなエネルギー損失を生じるという問題がある。
【０００７】
特許文献３に開示された技術は、１つのパッケージに複数のＬＥＤチップを配した集合型ＬＥＤ素子において、各ＬＥＤチップの輝度を調整するために、各ＬＥＤチップに並列に可変抵抗を設けたものである。この場合の抵抗の抵抗値は、ＬＥＤチップの輝度に影響を与える程度の電流が流れるような低抵抗であることが必要である。つまり、大きなエネルギー損失を生じるという問題がある。
【０００８】
また、ＬＥＤに接続する抵抗の形成例として、ＬＥＤパッケージ内に厚膜抵抗を設けた技術が開示されている（例えば、特許文献４参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−２９８０４１号公報
【特許文献２】特開平１１−３０７８１５号公報
【特許文献３】特開２００７−２９４５４７号公報
【特許文献４】実開昭６３−１８０９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、半導体発光素子に並列に抵抗を接続し、半導体発光素子に発光動作電圧を印加したときに抵抗に流れる電流が半導体発光素子に流れる電流の５０分の１以下となるように抵抗値を設定することによって、信頼性を確保し、また、エネルギー損失を抑制することができる発光装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、半導体発光素子に並列に抵抗を接続し、発光動作電圧を半導体発光素子に印加したときに抵抗に流れる電流が半導体発光素子に流れる電流の５０分の１以下となるように抵抗値を設定することによって、信頼性を確保し、また、エネルギー損失を抑制することができる発光装置ユニットを提供することを他の目的とする。
【００１２】
また、本発明は、基板に配置された半導体発光素子と、半導体発光素子に接続された抵抗とを有する発光装置ユニットを備える発光装置を製造する発光装置製造方法であって、配線電極形成工程と、抵抗形成工程と、発光装置ユニット形成工程とを備えることによって、大型の発光装置を生産性良く製造する発光装置製造方法を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る発光装置は、基板と、該基板に配置された半導体発光素子と、該半導体発光素子に接続された抵抗とを有する発光装置ユニットを備える発光装置であって、前記抵抗は、前記半導体発光素子に並列に接続され、前記抵抗の抵抗値は、前記半導体発光素子を発光させる発光動作電圧を前記半導体発光素子に印加したときに、前記抵抗に流れる電流が前記半導体発光素子に流れる電流の５０分の１以下となる値に設定されていることを特徴とする。
【００１４】
この構成により、半導体発光素子を消灯状態としたときは、外光に起因して半導体発光素子に印加される逆起電力を抑制して半導体発光素子の劣化を防止することが可能となり、また、半導体発光素子を発光状態としたときは、発光動作電圧によって抵抗に流れる電流による消費電力の増加を抑制することが可能となるので、長寿命化を図って信頼性を確保し、また、エネルギー損失を抑制することができる発光装置となる。
【００１５】
また、本発明に係る発光装置では、前記半導体発光素子は、窒化ガリウム系半導体発光素子であり、前記抵抗の抵抗値は、１５ｋΩ以上１０ＭΩ以下であることを特徴とする。
【００１６】
この構成により、窒化ガリウム系半導体発光素子を発光状態としたとき並列に接続した抵抗による消費電力の増加を抑制し、窒化ガリウム系半導体発光素子を消灯状態としたとき外光によって印加される逆起電力を抑制することが可能となる。
【００１７】
また、本発明に係る発光装置では、前記抵抗の抵抗値は、１５０ｋΩ以上１ＭΩ以下であることを特徴とする。
【００１８】
この構成により、窒化ガリウム系半導体発光素子を発光状態としたときの消費電力をさらに抑制し、窒化ガリウム系半導体発光素子を消灯状態としたときの逆起電力をさらに抑制することが可能となる。
【００１９】
また、本発明に係る発光装置では、前記抵抗は、前記基板に形成された厚膜抵抗であることを特徴とする。
【００２０】
この構成により、抵抗を基板に生産性よく形成することが可能となり、組立工程を簡略化して大型の発光装置を容易に製造することができる。
【００２１】
また、本発明に係る発光装置では、前記半導体発光素子および前記厚膜抵抗がそれぞれ接続された配線電極を備え、該配線電極は、前記半導体発光素子を内側に配置するように平行に配置され、前記厚膜抵抗は、前記配線電極と交差して接続されていることを特徴とする。
【００２２】
この構成により、半導体発光素子、配線電極、厚膜抵抗を高精度に配置して、大面積で均一性よく発光させることが可能な発光装置とすることができる。
【００２３】
また、本発明に係る発光装置では、前記基板は、製造工程での目印となる認識パターンを備え、該認識パターンは、前記配線電極または前記厚膜抵抗と同一の部材で形成されていることを特徴とする。
【００２４】
この構成により、半導体発光素子の実装をするときに利用する認識パターンを配線電極または厚膜抵抗を形成するとき併せて容易に形成することが可能となるので、生産性の高い発光装置とすることができる。
【００２５】
また、本発明に係る発光装置では、前記抵抗は、前記基板に実装されたチップ抵抗であることを特徴とする。
【００２６】
この構成により、抵抗を基板に生産性よく実装することが可能となり、組立工程を簡略化して小型化が可能な発光装置ユニットを容易に製造することができる。
【００２７】
また、本発明に係る発光装置では、前記発光装置ユニットは、前記半導体発光素子を複数個並列に接続していることを特徴とする。
【００２８】
この構成により、大面積での発光が可能となるので、大型の発光装置ユニットとして、大型の発光装置を構成することができる。
【００２９】
また、本発明に係る発光装置では、前記発光装置ユニットは、単一のパッケージに封止されていることを特徴とする。
【００３０】
この構成により、取り扱いが容易となり、信頼性、交換性を向上させた発光装置とすることが可能となる。
【００３１】
また、本発明に係る発光装置では、前記発光装置ユニットを３個以上直列に接続した第１合成発光装置ユニットを備えることを特徴とする。
【００３２】
この構成により、個別にパッケージされた発光装置ユニットを３個以上ストリング状に接続した第１合成発光装置ユニットを備えるので、任意の長さを有する発光装置とすることができる。
【００３３】
また、本発明に係る発光装置では、前記発光装置ユニットの前記半導体発光素子を３個以上直列に接続して前記基板上に構成した第２合成発光装置ユニットを備えることを特徴とする。
【００３４】
この構成により、同一の基板上に配置された３個以上の発光装置ユニットを直列に接続した第２合成発光装置ユニットを備えるので、実装密度（発光密度）の高い発光装置とすることができる。
【００３５】
また、本発明に係る発光装置では、前記第２合成発光装置ユニットは、単一のパッケージに封止されていることを特徴とする。
【００３６】
この構成により、取り扱いが容易となり、信頼性、交換性を向上させた発光装置とすることが可能となる。
【００３７】
また、本発明に係る発光装置では、前記発光装置ユニットに直流電流を供給する電源部を備えることを特徴とする。
【００３８】
この構成により、信頼性が高く、エネルギー損失の少ない発光装置を安定して動作させることができる。
【００３９】
また、本発明に係る発光装置ユニットは、基板と、該基板に配置された半導体発光素子と、該半導体発光素子に接続された抵抗とを有する発光装置ユニットであって、前記抵抗は、前記半導体発光素子に並列に接続され、前記抵抗の抵抗値は、前記半導体発光素子を発光させる発光動作電圧を前記半導体発光素子に印加したときに、前記抵抗に流れる電流が前記半導体発光素子に流れる電流の５０分の１以下となる値に設定されていることを特徴とする。
【００４０】
この構成により、半導体発光素子を消灯状態としたときは、外光に起因して半導体発光素子に印加される逆起電力を抑制して半導体発光素子の劣化を防止することが可能となり、また、半導体発光素子を発光状態としたときは、発光動作電圧によって抵抗に流れる電流による消費電力の増加を抑制することが可能となるので、長寿命化を図って信頼性を確保し、また、エネルギー損失を抑制することができる発光装置ユニットとなる。
【００４１】
また、本発明に係る発光装置製造方法は、基板と、該基板に配置された半導体発光素子と、該半導体発光素子に接続された抵抗とを有する発光装置ユニットを備える発光装置を製造する発光装置製造方法であって、前記半導体発光素子および前記抵抗が接続される一対の配線電極を前記基板に印刷により形成する配線電極形成工程と、一対の前記配線電極を相互に接続するように前記抵抗を前記基板に印刷により形成する抵抗形成工程と、一対の前記配線電極の間に前記半導体発光素子を配置する半導体発光素子配置工程と、前記半導体発光素子の電極を前記配線電極に接続して前記発光装置ユニットを形成する発光装置ユニット形成工程とを備えることを特徴とする。
【００４２】
この構成により、印刷技術を適用して配線電極および抵抗を形成することから、大型の発光装置を生産性良く製造することが可能となる。
【００４３】
また、本発明に係る発光装置製造方法では、前記発光装置ユニットは、複数個平行に配置されて直列に接続され、前記配線電極は、前記発光装置ユニットの端部に対応させて平行に配置され、隣接する前記発光装置ユニットの前記配線電極は、互いに兼用され、前記抵抗は、前記配線電極と交差する方向に延長されていることを特徴とする。
【００４４】
この構成により、発光装置ユニット、配線電極を高密度に配置することが可能となることから、大面積の発光装置を容易に製造することが可能となる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明に係る発光装置によれば、基板と、基板に配置された半導体発光素子と、半導体発光素子に接続された抵抗とを有する発光装置ユニットを備える発光装置であって、抵抗は、半導体発光素子に並列に接続され、抵抗の抵抗値は、半導体発光素子を発光させる発光動作電圧を半導体発光素子に印加したときに、抵抗に流れる電流が半導体発光素子に流れる電流の５０分の１以下となる値に設定されていることから、半導体発光素子を消灯状態としたときは、外光に起因して半導体発光素子に印加される逆起電力を抑制して半導体発光素子の劣化を防止することが可能となり、また、半導体発光素子を発光状態としたときは、発光動作電圧によって抵抗に流れる電流による消費電力の増加を抑制することが可能となるので、長寿命化を図って信頼性を確保し、また、エネルギー損失を抑制することができるという効果を奏する。
【００４６】
また、本発明に係る発光装置ユニットによれば、基板と、基板に配置された半導体発光素子と、半導体発光素子に接続された抵抗とを有する発光装置ユニットであって、抵抗は、半導体発光素子に並列に接続され、抵抗の抵抗値は、半導体発光素子を発光させる発光動作電圧を半導体発光素子に印加したときに、抵抗に流れる電流が半導体発光素子に流れる電流の５０分の１以下となる値に設定されていることから、半導体発光素子を消灯状態としたときは、外光に起因して半導体発光素子に印加される逆起電力を抑制して半導体発光素子の劣化を防止することが可能となり、また、半導体発光素子を発光状態としたときは、発光動作電圧によって抵抗に流れる電流による消費電力の増加を抑制することが可能となるので、長寿命化を図って信頼性を確保し、また、エネルギー損失を抑制することができるという効果を奏する。
【００４７】
また、本発明に係る発光装置製造方法によれば、基板と、基板に配置された半導体発光素子と、半導体発光素子に接続された抵抗とを有する発光装置ユニットを備える発光装置を製造する発光装置製造方法であって、半導体発光素子および抵抗が接続される一対の配線電極を基板に印刷により形成する配線電極形成工程と、一対の配線電極を相互に接続するように抵抗を基板に印刷により形成する抵抗形成工程と、一対の配線電極の間に半導体発光素子を配置する半導体発光素子配置工程と、半導体発光素子の電極を配線電極に接続して発光装置ユニットを形成する発光装置ユニット形成工程とを備えることから、印刷技術を適用して配線電極および抵抗を形成することから、大型の発光装置を生産性良く製造することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る発光装置および発光装置ユニットの回路図である。
【図２】図１で示した発光装置を構成する発光装置ユニットを発光面側から見た平面状態を示す平面図である。
【図３】図２で示した発光装置ユニットの中央部分を透視して示す透視側面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る発光装置および発光装置ユニットの回路図である。
【図５】図４で示した発光装置を構成する発光装置ユニットおよび第２合成発光装置ユニットを説明する説明図であり、（Ａ）は発光面側から見た平面状態を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢符Ｂ方向から見た側面状態を拡大透視して示す拡大透視側面図である。
【図６Ａ】本発明の実施の形態３に係る発光装置製造方法の概略工程を示すフローチャートである。
【図６Ｂ】図６Ａで示した分離溝形成工程での基板の状態を示す説明図であり、（Ａ）は基板の側面図、（Ｂ）は溝を形成された基板の表面を示す平面図である。
【図６Ｃ】図６Ａで示した配線電極形成工程での基板の状態を示す説明図であり、（Ａ）は基板の側面図とスクリーンマスクの断面図、（Ｂ）は配線が形成された基板の表面を示す平面図である。
【図６Ｄ】図６Ａで示した抵抗形成工程での基板の表面状態を示す平面図である。
【図６Ｅ】図６Ａで示した基板分割工程、ダイボンディング工程、ワイヤボンディング工程を経た後の表面状態を示す平面図である。
【図６Ｆ】図６Ａで示したダムシート貼り付け工程、ＬＥＤ被覆工程での基板の側面状態を示す側面図である。
【図６Ｇ】図６Ａで示したダムシート除去工程後の基板の状態を示す説明図であり、（Ａ）は基板の側面図、（Ｂ）は蛍光体含有樹脂部が形成された基板の表面を示す平面図である。
【図７】比較例に係る発光装置の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００５０】
＜比較例＞
実施の形態１ないし実施の形態３に示す発光装置での作用についての理解を容易にするため、先ず、比較例としての発光装置について説明する。
【００５１】
図７は、比較例に係る発光装置の回路図である。
【００５２】
比較例に係る発光装置３００は、発光装置ユニット３２０を直列に複数（８個）接続して構成した合成発光装置ユニット３１０を３個並列に接続して構成されている。発光装置ユニット３２０は、抵抗を備えずに半導体発光素子３２１（ＬＥＤ３２１）のみを備えている。
【００５３】
比較例では、例えば、３個の合成発光装置ユニット３１０のうち、合成発光装置ユニット３１０ｄを構成する発光装置ユニット３２０の中でＬＥＤ３２１ｄのみを遮光体３６０により遮光した状態としてある。
【００５４】
発光装置は、一般的に夜間にＬＥＤを点灯させ照明として用いるように、屋外もしくは屋内に設置される。したがって、日中は太陽光などの外光に曝露される状況にあり、場合によっては一部のＬＥＤ（例えば、ＬＥＤ３２１ｄ以外のＬＥＤ３２１）のみに対して部分的に外光が照射されることがある。
【００５５】
発光装置３００を屋外に設置し、数千時間にわたって稼働させたところ、遮光されたＬＥＤ３２１ｄが不点灯となる現象が生じた。ＬＥＤ３２１の特性を評価したところ、１０Ｖ程度の逆バイアスが印加され続けることによって劣化し、不点灯に至ることがわかった。
【００５６】
合成発光装置ユニット３１０は、通常の状態では、電源部３５０に常時接続されている。また、電源部３５０の動作モードは、スイッチ３５３を閉状態とし、３個の合成発光装置ユニット３１０に順方向電圧を印加して点灯させる点灯モード、スイッチ３５３を開状態とし、合成発光装置ユニット３１０（ＬＥＤ３２１）を消灯させる消灯モードの何れかである。したがって、ＬＥＤ３２１ｄに逆バイアスが印加されるような動作モードは従来全く想定されていなかった。
【００５７】
本発明者らは、上述した現象に関する新規な知見に基づいて、ＬＥＤ３２１ｄを不点灯に至らしめた原因を考察した。その結果、発光装置３００は、消灯モードにおいて、出力端子３５０ａと出力端子３５０ｂとの間に存在する出力端子間並列インピーダンス３５２を介して閉回路が形成された状態となり、特定の条件では、あるＬＥＤ（例えばＬＥＤ３２１ｄ）に逆バイアスが印加され得ることを見出した。
【００５８】
例えば、合成発光装置ユニット３１０を構成する８個のＬＥＤ３２１の中で１個のＬＥＤ３２１ｄが遮光され、残り７個のＬＥＤ３２１に外光が照射された場合を想定する。この状態では、外光が照射された７個のＬＥＤ３２１は、光起電力を生じ、遮光された１個のＬＥＤ３２１ｄに逆バイアスを印加するという状態が考えられる。
【００５９】
本発明者らは、その逆バイアスの値を次のように算出した。すなわち、発光装置３００において、出力端子間並列インピーダンス３５２の値がＺｐｓ＝１４ｋΩ、外光の強度が、屋外照度に相当する１００，０００ｌｘ（ルクス）である場合を想定してＬＥＤ３２１ｄに印加される逆バイアスの値を算出した。
【００６０】
つまり、外光が照射された７つのＬＥＤ３２１では、それぞれ１〜２Ｖ程度の光起電力が発生し、ＬＥＤ３２１は相互に直列に接続されているので、遮光された１つのＬＥＤ３２１ｄに１０Ｖ程度の逆バイアスが印加されることが判明した。なお、外光としては、屋外における太陽光や、近傍のＬＥＤ３２１の発光などが考えられる。
【００６１】
また、比較例での発光装置３００では、スイッチ３５３は出力端子間並列インピーダンス３５２に対し電圧源３５１の側に接続されている。
【００６２】
比較例に対し、スイッチ３５３を出力端子間並列インピーダンス３５２に対して合成発光装置ユニット３１０の側に備える構成、すなわち、スイッチ３５３が開状態で、出力端子間並列インピーダンス３５２と合成発光装置ユニット３１０とが接続されていない状態とされた場合が考えられる。
【００６３】
このような場合においても、互いに並列接続された他の合成発光装置ユニット３１０により閉回路が構成され、遮光されたＬＥＤ３２１ｄに逆バイアスが印加される状態が考えられる。
【００６４】
上述したとおり、比較例での発光装置３００では、遮光状態となるＬＥＤ３２１（例えば、ＬＥＤ３２１ｄ）が存在する場合、ＬＥＤ３２１ｄの劣化を生じることがあり、発光装置３００（合成発光装置ユニット３１０、ＬＥＤ３２１）の信頼性、寿命が低下するという問題がある。
【００６５】
＜実施の形態１＞
図１ないし図３に基づいて、本実施の形態に係る発光装置、発光装置ユニットについて説明する。
【００６６】
図１は、本発明の実施の形態１に係る発光装置および発光装置ユニットの回路図である。
【００６７】
図２は、図１で示した発光装置を構成する発光装置ユニットを発光面側から見た平面状態を示す平面図である。
【００６８】
図３は、図２で示した発光装置ユニットの中央部分を透視して示す透視側面図である。
【００６９】
本実施の形態に係る発光装置１００は、基板１３１と、基板１３１に配置された半導体発光素子１２１と、半導体発光素子１２１に接続された抵抗１２２とを有する発光装置ユニット１２０を備える。
【００７０】
本実施の形態に係る発光装置１００では、抵抗１２２は、半導体発光素子１２１に並列に接続され、抵抗１２２の抵抗値は、半導体発光素子１２１を発光させる発光動作電圧を半導体発光素子１２１に印加したときに、抵抗１２２に流れる電流が半導体発光素子１２１に流れる電流の５０分の１以下となる値に設定されている。
【００７１】
したがって、半導体発光素子１２１を消灯状態としたときは、外光に起因して半導体発光素子１２１に印加される逆起電力を抑制して半導体発光素子１２１の劣化を防止することが可能となり、また、半導体発光素子１２１を発光状態としたときは、発光動作電圧によって抵抗１２２に流れる電流による消費電力の増加を抑制することが可能となるので、長寿命化を図って信頼性を確保し、また、エネルギー損失を抑制することができる発光装置１００となる。
【００７２】
なお、半導体発光素子１２１は、ＬＥＤで構成されるから、以下では、半導体発光素子１２１をＬＥＤ１２１と記載することがある。ＬＥＤとしては、青色系の発光が可能である窒化ガリウム系半導体発光素子を適用した。窒化ガリウム系半導体発光素子は、波長が例えば４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の青色波長領域に発光ピークを有する青色光である１次光を出射する。
【００７３】
発光装置１００は、並列接続された３個の第１合成発光装置ユニット１１０を電源部１５０の出力端子１５０ａと出力端子１５０ｂとの間に接続したものである。なお、遮光体１６０は、一部のＬＥＤ１２１（例えば、半導体発光素子１２１ｄ）が遮光された状態を説明するために模式的に示したものであって、実際の発光装置１００に備えるものではない。図では、ＬＥＤ１２１ｄが遮光された状態となっている。また、第１合成発光装置ユニット１１０ｄは、遮光されたＬＥＤ１２１ｄを含むことを示す。
【００７４】
第１合成発光装置ユニット１１０は、８個の発光装置ユニット１２０を、順方向で直列に接続したものである。また、発光装置ユニット１２０は、ＬＥＤ１２１と、ＬＥＤ１２１に並列に接続された抵抗１２２（例えば、抵抗値Ｒ＝１ＭΩ）とを備える。抵抗１２２の好ましい抵抗値の範囲については後述する。なお、抵抗１２２は、例えばチップ抵抗（チップ形状の抵抗体）で構成されている。
【００７５】
電源部１５０は、電圧源１５１、スイッチ１５３、出力端子間並列インピーダンス１５２を備えた等価回路で表すことができる。出力端子間並列インピーダンス１５２は、出力端子１５０ａと出力端子１５０ｂとの間に接続され、スイッチ１５３を開状態としたとき、第１合成発光装置ユニット１１０を電気的に保護するものである。出力端子間並列インピーダンス１５２の値は、例えば、Ｚｐｓ＝１４ｋΩである。
【００７６】
（発光装置ユニットの構成）
発光装置ユニット１２０（図２、図３参照）は、金属配線であるｐ側端子１２３（ｐ側端子配線１２３ｗ）とｎ側端子１２４（ｎ側端子配線１２４ｗ）とが絶縁体である基板１３１と枠体１３２とによって挟まれたパッケージ１３０と、ＬＥＤ１２１と、ＬＥＤ１２１に並列に接続された抵抗１２２と、ＬＥＤ１２１を被覆する蛍光体含有樹脂１３３とを備える。
【００７７】
ＬＥＤ１２１は、上面に一対のパッド電極であるｐ側電極１２１ｐおよびｎ側電極１２１ｎを備え、ｐ側端子配線１２３ｗにダイボンディングされている。また、ｐ側電極１２１ｐはｐ側端子配線１２３ｗに、ｎ側電極１２１ｎはｎ側端子配線１２４ｗに、それぞれワイヤ１２５によりワイヤボンディングされている。
【００７８】
抵抗１２２は上面と下面とで一対の電極を備え、下面はｎ側端子配線１２４ｗの上に銀ペースト（図示しない）で固定され、上面の電極はｐ側端子配線１２３ｗに、それぞれワイヤ１２５によりワイヤボンディングされている。したがって、ＬＥＤ１２１と抵抗１２２とは、並列接続された状態となっている。
【００７９】
つまり、抵抗１２２は、基板１３１に実装され、チップ抵抗１２２で構成してある。したがって、抵抗１２２を基板１３１に生産性よく実装することが可能となり、組立工程を簡略化して小型化が可能な発光装置ユニット１２０を容易に製造することができる。また、発光装置ユニット１２０を多数接続することによって、大型化した発光装置１００を構成することが可能である。
【００８０】
ＬＥＤ１２１は蛍光体含有樹脂１３３により被覆される。蛍光体含有樹脂１３３は、シリコーン樹脂中に緑色および赤色蛍光体を分散したものである。蛍光体は、窒化ガリウム系半導体発光素子で構成されたＬＥＤ１２１が出射する青色光（１次光）を吸収し、蛍光（２次光）を放出する。このようにして発光装置ユニット１２０は１次光と２次光を混合して白色光を出射するように構成される。
【００８１】
つまり、蛍光体は１次光を吸収して、例えば波長が５５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の黄色波長領域に発光ピークを有する２次光を発する物質である。したがって、発光装置ユニット１２０（発光装置１００）は、１次光と２次光とが混合されて白色光を出射することが可能となる。
【００８２】
なお、蛍光体としては、例えばＢＯＳＥ（Ｂａ、Ｏ、Ｓｒ、Ｓｉ、Ｅｕ）などを好適に用いることができる。またＢＯＳＥの他、ＳＯＳＥ（Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｉ、Ｏ、Ｅｕ）、ＹＡＧ（Ｃｅ賦活イットリウム・アルミニウム・ガーネット）、αサイアロン（（Ｃａ）、Ｓｉ、Ａｌ、Ｏ、Ｎ、Ｅｕ）、βサイアロン（Ｓｉ、Ａｌ、Ｏ、Ｎ、Ｅｕ）等を好適に用いることができる。
【００８３】
また、ＬＥＤ１２１を青色発光のものに代え、例えば発光ピーク波長が３９０ｎｍから４２０ｎｍの紫外（近紫外）ＬＥＤとし、青色蛍光体を加えることにより、演色性の高い光源とすることができる。
【００８４】
なお、基板１３１、枠体１３２は例えばポリフタルアミド（ＰＰＡ：ｐｏｌｙｐｈｔｈａｌａｍｉｄｅ）で形成されている。また、ＬＥＤ１２１として、下面に１つ若しくは２つの電極を有するものを用いた場合には、ワイヤ１２５を用いずに下面から端子に接続（フリップチップ実装）することができる。
【００８５】
上述したとおり、発光装置ユニット１２０は、単一のパッケージ１３０に封止されている。したがって、取り扱いが容易となり、信頼性、交換性を向上させた発光装置１００とすることが可能となる。
【００８６】
また、以上の説明では、発光装置ユニット１２０は、１個のＬＥＤ１２１を実装した状態としたが、これに限らず、複数のＬＥＤ１２１を並列に接続したものでも良い。つまり、発光装置ユニット１２０は、ＬＥＤ１２１を複数個並列に接続したものとすることが可能である。この構成により、大面積での発光が可能となるので、大型の発光装置ユニット１２０として、大型の発光装置１００を構成することができる。
【００８７】
（並列接続した抵抗による逆バイアスの緩和）
本発明者らは、発光装置１００（発光装置ユニット１２０）のように、ＬＥＤ１２１のそれぞれに抵抗１２２を並列接続することにより、外光による光起電力が抑制され、その結果、特定のＬＥＤ１２１（例えば、ＬＥＤ１２１ｄ）に印加される逆バイアスが抑制される可能性を見出し、その効果を検証した。
【００８８】
第１合成発光装置ユニット１１０に１００，０００ｌｘの外光を照射した場合、光起電力による開放電圧（抵抗１２２を外した状態）は、ＬＥＤ１個当たり、約２Ｖとなった。それに対し、ＬＥＤ１２１に抵抗１２２を並列に接続し、抵抗値Ｒ＝１０ＭΩとした場合、光起電力は０．５Ｖであり、抵抗値Ｒ＝１ＭΩとした場合、光起電力は０．０５Ｖにまで低下した。
【００８９】
したがって、抵抗１２２とＬＥＤ１２１とが並列接続された発光装置ユニット１２０を８個直列接続した第１合成発光装置ユニット１１０（例えば、第１合成発光装置ユニット１１０ｄ）に外光を照射し、うち１つのＬＥＤ１２１（具体的には、ＬＥＤ１２１ｄ）を遮光した場合、ＬＥＤ１２１ｄに印加される逆バイアスの値は、抵抗値Ｒ＝１０ＭΩのとき、０．５Ｖ×７＝３．５Ｖとなり、抵抗値Ｒ＝１ＭΩのとき、０．３５Ｖにまで抑制することが可能となった。
【００９０】
ここで、遮光されたＬＥＤ１２１ｄに逆バイアスが印加される場合の最悪の条件、すなわち最も高い逆バイアスが印加される条件として考えられるのは、上述したように、第１合成発光装置ユニット１１０ｄに外光が照射され、第１合成発光装置ユニット１１０ｄのうち７個のＬＥＤ１２１に発生した光起電力が直列接続により加算されて、遮光された１つのＬＥＤ１２１ｄのみに集中的に逆バイアスが印加される状態と考えられる。
【００９１】
したがって、一般的な稼働状態においてはＬＥＤ１２１に逆バイアスが印加される条件は幾らか緩和されると考えられるので、抵抗値Ｒは、Ｒ＝１ＭΩよりさらに高い値、例えばＲ＝１０ＭΩとしても、逆バイアスによる影響を許容できる程度に十分低減することが可能となる。
【００９２】
なお、ここでは８個のＬＥＤ１２１が直列に接続された場合には、７個のＬＥＤ１２１の光起電力が残り１個のＬＥＤ１２１（ＬＥＤ１２１ｄ）に印加されるものと考えたが、３個以上のＬＥＤが直列接続された場合には、２個以上のＬＥＤの光起電力が残り１個のＬＥＤに印加される可能性があり、その場合開放電圧としては、１個のＬＥＤの光起電力２Ｖ×２＝４Ｖ以上が印加される可能性がある。そのような稼動条件において、本実施の形態に係る抵抗１２２の並列接続による逆バイアス低減効果を奏することができる。
【００９３】
（抵抗の下限値と範囲）
ＬＥＤ１２１に並列に接続した抵抗１２２の下限値は、抵抗１２２に流れる電流が、ＬＥＤ１２１に流れる電流の１／５０以下、さらには、１／１００以下となるように設定すれば、抵抗１２２によるエネルギー損失は数％以下（例えば、１／５０以下としたときは、２％以下）、さらには、１％以下（例えば、１／１００以下としたとき）とすることができる。つまり、上述した程度以下の電流が流れるように抵抗値Ｒを設定すれば、抵抗１２２によるエネルギー損失は、無視しうる程度に小さく、十分許容できる範囲に収めることができる。
【００９４】
例えば、抵抗１２２が並列接続されたＬＥＤ１２１（窒化ガリウム系半導体発光素子）の端子に３Ｖの駆動電圧（発光動作電圧）を印加したとき、ＬＥＤ１２１に２０ｍＡの電流が流れ、抵抗１２２にその１／１００の電流が流れることを前提条件にすると、オームの法則から、抵抗１２２の抵抗値Ｒ＝３（Ｖ）／０．０００２（Ａ）＝１５ｋΩとなる。また、抵抗値Ｒ＝１５０ｋΩであれば、抵抗１２２にはＬＥＤ１２１に流れる電流の１／１０００しか流れず、エネルギー損失はさらに減少する。
【００９５】
以上の状況から、抵抗１２２（抵抗値Ｒ）の下限値としては、１５ｋΩを設定することができる。つまり、抵抗１２２の抵抗値Ｒとしては、１５ｋΩ以上が好ましく、１５０ｋΩ以上であればさらにエネルギー損失を低減することができる。
【００９６】
なお、上述したとおり、抵抗値Ｒが低いほど、逆バイアスが緩和され、ＬＥＤ１２１の劣化の抑制効果は高くなるが、他方、エネルギー損失は大きくなる。
【００９７】
したがって、発光装置１００の回路構成や使用条件などの兼合いにより、抵抗値Ｒを決定することが好ましい。例えば、第１合成発光装置ユニット１１０を構成するＬＥＤ１２１の直列接続数が多い場合は、外光による光起電力が直列接続数の分だけ加算され、逆バイアスが高くなると考えられので、抵抗値Ｒは、低めに設定することが好ましい。
【００９８】
つまり、抵抗１２２による逆バイアスの緩和効果、および、抵抗１２２によるエネルギー損失の抑制の双方を勘案することが必要である。
【００９９】
したがって、本実施の形態では、ＬＥＤ１２１は、窒化ガリウム系半導体発光素子であり、抵抗１２２の抵抗値Ｒは、１５ｋΩ以上１０ＭΩ以下とすることが好ましい。この構成により、窒化ガリウム系半導体発光素子を発光状態としたとき並列に接続した抵抗１２２による消費電力の増加を抑制し、窒化ガリウム系半導体発光素子を消灯状態としたとき外光によって印加される逆起電力を抑制することが可能となる。
【０１００】
また、さらには、抵抗１２２の抵抗値Ｒは、１５０ｋΩ以上１ＭΩ以下とすることがより好ましい。この構成により、窒化ガリウム系半導体発光素子を発光状態としたときの消費電力をさらに抑制し、窒化ガリウム系半導体発光素子を消灯状態としたときの逆起電力をさらに抑制することが可能となる。
【０１０１】
（発光装置の信頼性）
本実施の形態に係る発光装置１００について、比較用の発光装置３００と同等の条件で信頼性実験を行った。すなわち、発光装置１００に外光を照射したとき、第１合成発光装置ユニット１１０（発光装置ユニット１２０）のうち１つのＬＥＤ１２１ｄを遮光した状態とした。
【０１０２】
この状態で、発光装置１００をＬＥＤ照明光源として稼働させ、日中はスイッチ１５３を開状態として消灯、夜間はスイッチ１５３を閉状態として点灯させ、３０００時間経過させた。その結果、発光装置１００（ＬＥＤ１２１ｄ）に故障は認められず安定して動作し、ＬＥＤ１２１ｄの劣化が抑制される効果が確認された。
【０１０３】
発光装置１００では、スイッチ１５３を開状態として第１合成発光装置ユニット１１０（第１合成発光装置ユニット１１０ｄ）に外光を照射し、うち１個のＬＥＤ１２１ｄを遮光した場合、抵抗１２２の抵抗値Ｒ＝１ＭΩのときに、ＬＥＤ１２１ｄに印加される逆バイアスは、０．０５Ｖ×７＝０．３５Ｖと見積もられる。そのため、ＬＥＤ１２１ｄの劣化が抑制されたものと推定される。
【０１０４】
なお、図２では、抵抗１２２は、パッケージ１３０の内部に設置されているが、抵抗１２２を外部に設置してＬＥＤ１２１に並列接続した場合、同様に、逆バイアス抑制効果が得られる。
【０１０５】
また、抵抗１２２を発光装置ユニット１２０の内部に設置した場合は、発光装置ユニット１２０の取り扱い時における静電破壊を抑制する効果がある。
【０１０６】
発光装置１００は、発光装置ユニット１２０を３個以上直列に接続した第１合成発光装置ユニット１１０を備える。この構成により、個別にパッケージされた発光装置ユニット１２０を３個以上ストリング状に接続した第１合成発光装置ユニット１１０を備えるので、任意の長さを有する発光装置１００とすることができる。
【０１０７】
発光装置１００は、発光装置ユニット１２０（第１合成発光装置ユニット１１０）に直流電流を供給する電源部１５０を備える。この構成により、信頼性が高く、エネルギー損失の少ない発光装置１００を安定して動作させることができる。
【０１０８】
上述したとおり、本実施の形態に係る発光装置ユニット１２０は、基板１３１と、基板１３１に配置された半導体発光素子１２１と、半導体発光素子１２１に接続された抵抗１２２とを有する発光装置ユニット１２０であって、抵抗１２２は、半導体発光素子１２１に並列に接続され、抵抗１２２の抵抗値Ｒは、半導体発光素子１２１を発光させる発光動作電圧を半導体発光素子１２１に印加したときに、抵抗１２２に流れる電流が半導体発光素子１２１に流れる電流の５０分の１以下となる値に設定されている。
【０１０９】
したがって、半導体発光素子１２１を消灯状態としたときは、外光に起因して半導体発光素子１２１（例えば、半導体発光素子１２１ｄ）に印加される逆起電力を抑制して半導体発光素子１２１ｄの劣化を防止することが可能となり、また、半導体発光素子１２１を発光状態としたときは、発光動作電圧によって抵抗１２２に流れる電流による消費電力の増加を抑制することが可能となる。つまり、発光装置ユニット１２０は、長寿命化を図って信頼性を確保し、また、エネルギー損失を抑制することができる。
【０１１０】
なお、本実施の形態に係る発光装置ユニット１２０は、実施の形態２と同様に、印刷により形成された厚膜抵抗を抵抗１２２とすることも可能である。また、実施の形態２と同様に、印刷により形成された配線電極（実施の形態２での配線電極２２６に対応）、認識パターン（実施の形態２での認識パターン２８０に対応）を設けることも可能である。
【０１１１】
＜実施の形態２＞
図４および図５に基づいて、本実施の形態に係る発光装置、発光装置ユニットについて説明する。なお、基本的な構成は、実施の形態１の場合と同様であるので、適宜説明を省略する。
【０１１２】
図４は、本発明の実施の形態２に係る発光装置および発光装置ユニットの回路図である。
【０１１３】
図５は、図４で示した発光装置を構成する発光装置ユニットおよび第２合成発光装置ユニットを説明する説明図であり、（Ａ）は発光面側から見た平面状態を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢符Ｂ方向から見た側面状態を拡大透視して示す拡大透視側面図である。なお、図５（Ｂ）では、ワイヤ２２５の図示を省略している。
【０１１４】
本実施の形態に係る発光装置２００は、基板２３１と、基板２３１に配置された半導体発光素子２２１と、半導体発光素子２２１に接続された抵抗２２２とを有する発光装置ユニット２２０を備える。以下では、半導体発光素子２２１をＬＥＤ２２１と記載することがある。
【０１１５】
本実施の形態に係る発光装置２００では、抵抗２２２は、ＬＥＤ２２１に並列に接続され、抵抗２２２の抵抗値は、ＬＥＤ２２１を発光させる発光動作電圧をＬＥＤ２２１に印加したときに、抵抗２２２に流れる電流がＬＥＤ２２１に流れる電流の５０分の１以下となる値に設定されている。
【０１１６】
したがって、ＬＥＤ２２１を消灯状態としたときは、外光に起因してＬＥＤ２２１に印加される逆起電力を抑制してＬＥＤ２２１の劣化を防止することが可能となり、また、ＬＥＤ２２１を発光状態としたときは、発光動作電圧によって抵抗２２２に流れる電流による消費電力の増加を抑制することが可能となるので、長寿命化を図って信頼性を確保し、また、エネルギー損失を抑制することができる発光装置２００となる。
【０１１７】
なお、ＬＥＤ２２１は、実施の形態１の半導体発光素子１２１（ＬＥＤ１２１）と同様であり、抵抗２２２の抵抗値Ｒは、実施の形態１の抵抗１２２の抵抗値Ｒと同様の構成としてある。
【０１１８】
つまり、ＬＥＤ２２１は、窒化ガリウム系半導体発光素子であり、抵抗２２２の抵抗値Ｒは、１５ｋΩ以上１０ＭΩ以下であることが好ましい。この構成により、窒化ガリウム系半導体発光素子を発光状態としたとき並列に接続した抵抗２２２による消費電力の増加を抑制し、窒化ガリウム系半導体発光素子を消灯状態としたとき外光によって印加される逆起電力を抑制することが可能となる。
【０１１９】
また、抵抗２２２の抵抗値Ｒは、１５０ｋΩ以上１ＭΩ以下であることがさらに好ましい。この構成により、窒化ガリウム系半導体発光素子を発光状態としたときの消費電力をさらに抑制し、窒化ガリウム系半導体発光素子を消灯状態としたときの逆起電力をさらに抑制することが可能となる。
【０１２０】
本実施の形態に係る発光装置２００は、一対の配線電極２２６に４個のＬＥＤ２２１と抵抗２２２とが並列接続されたものを１つの発光装置ユニット２２０とし、発光装置ユニット２２０を１８個直列接続して第２合成発光装置ユニット２１０を構成している。つまり、発光装置ユニット２２０は、ＬＥＤ２２１を複数個並列に接続している。したがって、大面積での発光が可能となるので、大型の発光装置２００とすることができる。
【０１２１】
発光装置２００は、発光装置ユニット２２０（ＬＥＤ２２１）を３個以上直列に接続した第２合成発光装置ユニット２１０を基板２３１上に備える。したがって、同一の基板２３１の上に配置された３個以上の発光装置ユニット２２０を直列に接続した第２合成発光装置ユニット２１０を備えるので、実装密度（発光密度）の高い発光装置２００とすることができる。
【０１２２】
また、第２合成発光装置ユニット２１０は、蛍光体含有樹脂２３３により被覆されて１つのパッケージ２３０によって封止されている。つまり、第２合成発光装置ユニット２１０は、単一のパッケージ２３０に封止されている。したがって、取り扱いが容易となり、信頼性、交換性を向上させた発光装置２００とすることが可能となる。
【０１２３】
発光装置２００の平面の大きさは、基板２３１で定まり、本実施の形態では、２０ｍｍ×３０ｍｍの矩形状の発光装置とした。
【０１２４】
なお、配線電極２２６は、相互に直列接続される発光装置ユニット２２０と隣接する発光装置ユニット２２０とを接続するときに中継配線となる中継電極である。つまり、配線電極２２６は、４個のＬＥＤ２２１と抵抗２２２とを中間に配置するように形成される。したがって、配線電極２２６は、隣接する発光装置ユニット２２０では相互に共有（兼用）させて形成されている。
【０１２５】
抵抗２２２は、基板２３１に厚膜抵抗として形成されている。この構成により、抵抗２２２を基板２３１に生産性よく形成することが可能となり、組立工程を簡略化して大型の発光装置２００（第２合成発光装置ユニット２１０）を容易に製造することができる。各発光装置ユニット２２０の抵抗２２２は、抵抗値Ｒ＝１００ｋΩとした。なお、厚膜抵抗とは、厚膜抵抗ペーストを印刷法により転写し、焼成により形成した抵抗をいう。
【０１２６】
つまり、発光装置２００は、ＬＥＤ２２１および抵抗２２２（厚膜抵抗）が接続される配線電極２２６を備え、配線電極２２６は、ＬＥＤ２２１を内側に配置するように平行に配置され、抵抗２２２（厚膜抵抗）は、配線電極２２６と交差している。したがって、ＬＥＤ２２１、配線電極２２６、抵抗２２２（厚膜抵抗）を高精度に配置して、大面積で均一性よく発光させることが可能な発光装置２００とすることができる。
【０１２７】
配線電極２２６は、基板２３１の長手方向の辺と平行に、７行３列の筋状のパターンとして配列され、ｐ側端子２２３およびｎ側端子２２４は、基板２３１の短手方向の１辺に沿って配列されている。
【０１２８】
また、３列の内で中央列の配線電極２２６の内で最も外側の配線電極２２６ｆ、配線電極２２６ｓは、隣接する列の配線電極２２６に対して発光装置ユニット２２０を直列接続するように隣接する列の側へ延長されている。つまり、右側で最も外側の配線電極２２６ｆは、上側列の配線電極２２６と一体に形成され、左側で最も外側の配線電極２２６ｓは、下側列の配線電極２２６と一体に形成されるように形成されている。
【０１２９】
また、抵抗２２２は、配線電極２２６の中央を横断する形態で形成されていることから、複数並列接続されたＬＥＤ２２１に対する抵抗の影響のバラツキを抑制して均一化することが可能となる。
【０１３０】
また、上側列の外側に中央列とは分離して配置された配線電極２２６は、ｎ側端子配線２２４ｗと一体に形成されて接続され、下側列の外側に中央列とは分離して配置された配線電極２２６は、ｐ側端子配線２２３ｗと一体に形成されて接続され、第２合成発光装置ユニット２１０を構成している。
【０１３１】
抵抗２２２は、基板２３１の短手方向の辺と平行に３行の筋状のパターンとして配列され、複数の配線電極２２６それぞれの略中央を横断するように形成され、配線電極２２６と交差する部分で配線電極２２６と接続されている。
【０１３２】
配線電極２２６または抵抗２２２（厚膜抵抗）を形成するときに、基板２３１の表面の一部分に、併せて認識パターン２８０を形成することが可能である。認識パターン２８０は後述するダイボンディングやワイヤボンディングなどの工程において位置決めをする際に用いられ、製造工程の作業性を向上させ、高精度化を図ることができる。
【０１３３】
本実施の形態に係る発光装置２００について、電源部２５０（電源部２５０は、電圧源２５１、スイッチ２５３、出力端子間並列インピーダンス２５２を備えた等価回路で表すことができる。）の出力端子２５０ａと出力端子２５０ｂとの間に接続された第２合成発光装置ユニット２１０に外光が照射され、うち１つの発光装置ユニット２２０ｄ（４個のＬＥＤ２２１ｄ）が遮光体２６０により遮光された状態を想定する。
【０１３４】
スイッチ２５３が開の状態であっても、抵抗２５２により閉回路が形成される。この状態で、他の発光装置ユニット２２０が外光により発生する光起電力を０．０１５Ｖとすると、遮光された発光装置ユニット２２０ｄに印加される逆バイアスは０．０１５Ｖ×１７＝０．２５５Ｖにしか達せず、ＬＥＤ２２１ｄの劣化を抑制することが可能となる。
【０１３５】
第２合成発光装置ユニット２１０（発光装置２２０）は、基板２３１と、基板２３１にダイボンディングされたＬＥＤ２２１と、ＬＥＤ２２１を被覆する蛍光体含有樹脂２３３とを備える。
【０１３６】
基板２３１はセラミック、樹脂、および表面が絶縁された金属などを主とする材質により形成される。厚膜抵抗（抵抗２２２）や電極（配線電極２２６）を形成する際に焼成を行う。したがって、特に耐熱性に優れ、反射率の高い材料であるアルミナ基板等のセラミック基板が好適である。
【０１３７】
基板２３１の表面には、電源部２５０から電力を供給するためのｐ側端子２２３、ｎ側端子２２４、および配線電極２２６が形成され、さらに、ｐ側端子２２３と配線電極２２６とを接続するｐ側端子配線２２３ｗ、ｎ側端子２２４と配線電極２２６とを接続するｎ側端子配線２２４ｗが形成されている。また、配線と同様に、複数の配線電極２２６相互間を横断して配線電極２２６相互を接続するように、抵抗２２２が厚膜抵抗として形成されている。
【０１３８】
ＬＥＤ２２１は、ロウ材もしくは接着剤等により基板２３１にダイボンディングされている。ＬＥＤ２２１の表面に備えられたパッド電極であるｐ側電極２２１ｐおよびｎ側電極２２１ｎは、ワイヤ２２５を介して基板２３１の表面に形成された配線電極２２６にワイヤボンディングされている。
【０１３９】
また、ＬＥＤ２２１は蛍光体含有樹脂２３３により被覆されている。蛍光体含有樹脂２３３は、実施の形態１の蛍光体含有樹脂部１３３と同様に構成することができるので詳細は省略する。
【０１４０】
抵抗２２２は、基板２３１に形成された厚膜抵抗として説明したが、厚膜抵抗に限るものではない。例えば、実施の形態１の抵抗１２２（チップ抵抗）と同様、抵抗２２２は、基板２３１に実装されたチップ抵抗とすることができる。この構成により、抵抗２２２を基板２３１に生産性よく実装することが可能となり、組立工程を簡略化して任意の大きさのの発光装置２００を容易に製造することができる。
【０１４１】
つまり、抵抗２２２は、ＬＥＤ２２１に並列に接続され、ＬＥＤストリングを構成する第２合成発光装置ユニット２１０に入射した外光による光起電力が、抵抗２２２によりバイパスされ、ＬＥＤ２２１ｄに印加される逆バイアスが緩和されるように構成されておれば良い。
【０１４２】
なお、発光装置ユニット２２０は、実施の形態１の場合と同様に、ＬＥＤ２２１を１個のみとして第２合成発光装置ユニット２１０を構成することも可能である。
【０１４３】
発光装置２００は、発光装置ユニット２２０（第２合成発光装置ユニット２１０）に直流電流を供給する電源部２５０を備える。この構成により、信頼性が高く、エネルギー損失の少ない発光装置２００を安定して動作させることができる。
【０１４４】
上述したとおり、本実施の形態に係る発光装置ユニット２２０は、基板２３１と、基板２３１に配置された半導体発光素子２２１と、半導体発光素子２２１に接続された抵抗２２２とを有する発光装置ユニット２２０であって、抵抗２２２は、半導体発光素子２２１に並列に接続され、抵抗２２２の抵抗値は、半導体発光素子２２１を発光させる発光動作電圧を半導体発光素子２２１に印加したときに、抵抗２２２に流れる電流が半導体発光素子２２１に流れる電流の５０分の１以下となる値に設定されている。
【０１４５】
したがって、半導体発光素子２２１を消灯状態としたときは、外光に起因して半導体発光素子２２１（例えば、半導体発光素子２２１ｄ）に印加される逆起電力を抑制して半導体発光素子２２１ｄの劣化を防止することが可能となり、また、半導体発光素子２２１を発光状態としたときは、発光動作電圧によって抵抗２２２に流れる電流による消費電力の増加を抑制することが可能となる。つまり、発光装置ユニット２２０は、長寿命化を図って信頼性を確保し、また、エネルギー損失を抑制することができる。
【０１４６】
＜実施の形態３＞
図６Ａないし図６Ｇに基づいて、実施の形態２に係る発光装置２００（第２合成発光装置ユニット２１０）を製造する方法（製造工程）を実施の形態３（発光装置製造方法、第２合成発光装置ユニット製造方法）として説明する。なお、図６Ｂないし図６Ｇで示す発光装置２００は、工程を説明するためのものであるので、構造を簡略化してある。
【０１４７】
図６Ａは、本発明の実施の形態３に係る発光装置製造方法の概略工程を示すフローチャートである。
【０１４８】
発光装置２００を製造する発光装置製造方法は、ステップＳ１（分割溝形成工程）からステップＳ９（ダムシート除去工程）までを備える。
【０１４９】
つまり、ステップＳ１は、分割溝形成工程であり、図６Ｂで示す。ステップＳ２は、配線電極形成工程（配線印刷・乾燥・焼成工程）であり、図６Ｃで示す。ステップＳ３は、抵抗形成工程（抵抗印刷・乾燥・焼成工程）、ステップＳ４は、基板分割工程であり、図６Ｄで示す。ステップＳ５は、ダイボンディング工程、ステップＳ６は、ワイヤボンディング工程であり、図６Ｅで示す。ステップＳ７は、ダムシート貼り付け工程、ステップＳ８は、ＬＥＤ被覆工程であり、図６Ｆで示す。ステップＳ９は、ダムシート除去工程であり、図６Ｇで示す。
【０１５０】
ステップＳ１：
図６Ｂは、図６Ａで示した分離溝形成工程での基板の状態を示す説明図であり、（Ａ）は基板の側面図、（Ｂ）は溝を形成された基板の表面を示す平面図である。
【０１５１】
基板２３１は、一枚の大きな母基板２３１ｍをステップＳ４で分割して形成されるが、それまでの工程では、生産性、加工性を考慮して基板２３１を集合させた状態の大きな基板である母基板２３１ｍの状態で処理を施される。本ステップでは、母基板２３１ｍの表面または裏面に、基板２３１の外形に沿う分割溝２８２がハーフダイスなどの方法により形成される（分割溝形成工程）。
【０１５２】
なお、図６Ｃ以下では、図面上、母基板２３１ｍの状態ではなく、分割される基板２３１の状態で示す。
【０１５３】
ステップＳ２：
図６Ｃは、図６Ａで示した配線電極形成工程での基板の状態を示す説明図であり、（Ａ）は基板の側面図とスクリーンマスクの断面図、（Ｂ）は配線が形成された基板の表面を示す平面図である。なお、スクリーンマスクは、開口２８５ｗを明確にするためにハッチングを施している。
【０１５４】
導体パターン（開口２８５ｗ）が穿孔されたスクリーン２８５を基板２３１（母基板２３１ｍ）の表面に載置し、導体ペーストを印刷した後、乾燥させ、９５０℃の雰囲気中で焼成する。つまり、配線（ｐ側端子２２３、ｐ側端子配線２２３ｗ、ｎ側端子２２４、ｎ側端子配線２２４ｗ、配線電極２２６）を形成する（配線電極形成工程）。
【０１５５】
なお、導体パターンの対象となる配線としては、ｐ側端子２２３、ｐ側端子配線２２３ｗ、ｎ側端子２２４、ｎ側端子配線２２４ｗ、配線電極２２６があるが、図６Ｃでは、必須の電極として配線電極２２６を代表的に示す。
【０１５６】
なお、ステップＳ２で示したスクリーン２８５は、基板２３１に所望の配線（導体パターン）が形成されるように、ステンレスなど金属の薄板に配線に対応させたパターンを穿孔させたものである。
【０１５７】
また、導体ペーストとしては、例えばＡｇ／Ｐｄペーストが用いられる。Ａｇ／Ｐｄペーストは、Ａｇ、Ｐｄの粉末、酸化物添加剤、硼珪酸鉛ガラスなどの低融点ガラス粉末、セルロース系有機バインダを主とする成分が溶剤に分散されたものである。
【０１５８】
ステップＳ３：
図６Ｄは、図６Ａで示した抵抗形成工程での基板の表面状態を示す平面図である。
【０１５９】
抵抗パターンが穿孔されたスクリーン（不図示）を基板２３１（母基板２３１ｍ）の表面に載置し、抵抗ペーストを印刷した後、乾燥させ、８５０℃の雰囲気中で焼成する。つまり、厚膜抵抗である抵抗２２２を形成する（抵抗形成工程）。また、抵抗２２２は、配線電極２２６と交差する方向に延長されている。
【０１６０】
本ステップで用いるスクリーンは、ステップＳ２で用いるスクリーンと同様、ステンレスなど金属の薄板に配線に対応させたパターンを穿孔させたものである。
【０１６１】
なお、導体ペーストと抵抗パターンの焼成温度が同等である場合、ステップＳ２とステップＳ３を同時に実施して電極（ｐ側端子２２３、ｐ側端子配線２２３ｗ、ｎ側端子２２４、ｎ側端子配線２２４ｗ、配線電極２２６）と抵抗（抵抗２２２）を同時に形成することが可能な場合がある。
【０１６２】
また、抵抗ペーストとしては、例えばＲｕ系ペーストを用いることができる。Ｒｕ系ペーストはＲｕＯ２を主成分とし、シート抵抗の範囲が１０Ω／□〜１０ＭΩ／□のものが得られる。
【０１６３】
つまり、短冊状の配線電極２２６がマトリックス状に配置され、各列の配線電極２２６を横断するように抵抗２２２が配置されている。最外側の配線電極２２６を適宜他の配線と接続することによって、第２合成発光装置ユニット２１０（発光装置２００）を構成することができる。
【０１６４】
なお、ステップＳ２、ステップＳ３で基板２３１の表面の一部分に、認識パターン２８０を形成することができる。認識パターン２８０は後述するダイボンディングやワイヤボンディングなどの工程において位置決めをする際に用いられる。
【０１６５】
認識パターン２８０の材質は、電極２２６または抵抗２２２（厚膜抵抗）の材質の何れでも良く、スクリーン印刷により配線電極２２６または抵抗２２２（厚膜抵抗）を形成するのと同時に形成することができる。
【０１６６】
つまり、基板２３１は、製造工程での目印となる認識パターン２８０を備え、認識パターン２８０は、配線電極２２６または厚膜抵抗（抵抗２２２）と同一の部材で形成されている。したがって、ＬＥＤ２２１の実装をするときに利用する認識パターン２８０を配線電極２２６または厚膜抵抗（抵抗２２２）を形成するとき併せて容易に形成することが可能となるので、生産性の高い発光装置２００とすることができる。
【０１６７】
なお、認識パターン２８０を用いた位置決めは、通常、ＣＣＤカメラなど撮像手段により基板２３１の表面のパターン（認識パターン２８０）を認識する過程を有するが、認識パターン２８０の基板２３１に対するコントラストの高い方が、認識は容易である。従って、コントラストの高い色合いを有する厚膜抵抗２２２と同時に形成することが、より好ましい。
【０１６８】
図６Ｅは、図６Ａで示した基板分割工程、ダイボンディング工程、ワイヤボンディング工程を経た後の表面状態を示す平面図である。
【０１６９】
ステップＳ４：
母基板２３１ｍを個別の基板２３１に分割する（基板分割工程）。分割の方法としては、基板２３１に形成された分割溝２８２の上方を表面から、例えば、カッタにより剪断する。これにより、基板は分割溝２８２に沿って割れるので、容易に分割することができる。
【０１７０】
ステップＳ５：
分割した基板２３１に対して、ＬＥＤ２２１をダイボンディングする（ダイボンディング工程）。対向する一対の配線電極２２６の行間に４個のＬＥＤ２２１がダイボンディングされる（図５参照）。つまり、本工程は、一対の配線電極２２６の間に半導体発光素子２２１を配置する半導体発光素子配置工程である。
【０１７１】
ダイボンディングの際、ＬＥＤ２２１は略千鳥配置（ジグザグ配置）となるように配置する。すなわち、隣り合うＬＥＤ２２１の辺同士ができるだけ対向しないように相互にずらしてダイボンディングする。このような配置により、隣り合うＬＥＤ２２１の間で出射光を吸収しあったり、遮光しあったりすることが抑制され、光取出し効率を向上させることが可能となる。
【０１７２】
ステップＳ６：
ダイボンディングされたＬＥＤ２２１に対してワイヤボンディングを施す（ワイヤボンディング工程）。
【０１７３】
つまり、ＬＥＤ２２１の電極（ｎ側電極２２１ｎ、ｐ側電極２２１ｐ）と配線電極２２６とがワイヤボンディングにより接続され、発光装置ユニット２２０が直列配置された第２合成発光装置ユニット２１０を形成することができる。したがって、本工程は、半導体発光素子２２１の電極を配線電極２２６に接続して発光装置ユニット２２０を形成する発光装置ユニット形成工程である。
【０１７４】
なお、隣接する発光装置ユニット２２０の配線電極２２６は、互いに兼用されている。
【０１７５】
図６Ｆは、図６Ａで示したダムシート貼り付け工程、ＬＥＤ被覆工程での基板の側面状態を示す側面図である。なお、ダムシートは、貫通孔２８１ｗを明確にするためにハッチングを施している。
【０１７６】
ステップＳ７：
ＬＥＤ２２１を蛍光体含有樹脂２３３ｒで被覆する前に、基板２３１のＬＥＤ２２１がダイボンディングされた表面に、堰き止め部材であるダムシート２８１を貼り付ける（ダムシート貼り付け工程）。
【０１７７】
ダムシート２８１は、ＬＥＤ２２１（発光装置ユニット２２０、第２合成発光装置ユニット２１０）を収容する貫通孔２８１ｗが形成されており、ＬＥＤ２２１を封止する蛍光体含有樹脂部２３３（図５参照）が形成される形状とされている。つまり、ダムシート２８１は、貫通孔２８１ｗに注入された蛍光体含有樹脂２３３ｒがダムシート２８１を超えて拡がらない様に堰き止めるものである。
【０１７８】
ダムシート２８１は、例えばテフロン（登録商標）、フッ素ゴムなどの樹脂製シートで形成され、基板２３１に貼り付ける面に粘着材が塗布されたものを用いることができる。フッ素ゴムは弾力性が高く、後の工程で容易に除去することができるので好ましい部材である。
【０１７９】
ステップＳ８：
ダムシート２８１が貼り付けられた基板２３１の表面に対して貫通孔２８１ｗを満たすように蛍光体含有樹脂２３３ｒを注入してＬＥＤ２２１を被覆する（ＬＥＤ被覆工程）。蛍光体含有樹脂２３３ｒは、シリコーン樹脂など透明樹脂に蛍光体を分散させたものである。
【０１８０】
ステップＳ９：
図６Ｇは、図６Ａで示したダムシート除去工程後の基板の状態を示す説明図であり、（Ａ）は基板の側面図、（Ｂ）は蛍光体含有樹脂部部が形成された基板の表面を示す平面図である。
【０１８１】
貫通孔２８１ｗに充填した蛍光体含有樹脂２３３ｒを１５０℃１２０分の条件で硬化させた後、ダムシート２８１を除去して蛍光体含有樹脂部２３３を形成した（ダムシート除去工程）。
【０１８２】
ダムシート２８１の除去は、一端を治具により把持して引き剥すことにより容易に実施することができる。この際、貫通孔２８１ｗからはみ出した蛍光体含有樹脂２３３ｒはダムシート２８１と共に同時に除去することができる。
【０１８３】
以上の製造工程により、図６Ｇ（図５参照）で示すとおり、第２合成発光装置ユニット２１０（発光装置２００）を形成することができる。
【０１８４】
上述したとおり、本実施の形態に係る発光装置製造方法は、半導体発光素子２２１および抵抗２２２を有する発光装置ユニット２２０と、発光装置ユニット２２０が配置された基板２３１とを備える発光装置２００を製造する発光装置製造方法である。
【０１８５】
本実施の形態に係る発光装置製造方法では、半導体発光素子２２１および抵抗２２２が接続される一対の配線電極２２６を基板２３１に印刷により形成する配線電極形成工程と、一対の配線電極２２６を相互に接続するように抵抗２２２を基板２３１に印刷により形成する抵抗形成工程と、一対の配線電極２２６の間に半導体発光素子２２１を配置する半導体発光素子配置工程と、半導体発光素子２２１の電極を配線電極２２６に接続して発光装置ユニット２２０を形成する発光装置ユニット形成工程とを備える。
【０１８６】
したがって、印刷技術を適用して配線電極２２６および抵抗２２２を形成することから、大型の発光装置２００を生産性良く製造することが可能となる。
【０１８７】
また、本実施の形態に係る発光装置製造方法では、発光装置ユニット２２０は、複数個平行に配置されて直列に接続され、配線電極２２６は、発光装置ユニット２２０の端部に対応させて平行に配置され、隣接する発光装置ユニット２２０の配線電極２２６は、互いに兼用され、抵抗２２２は、配線電極２２６と交差する方向に延長されている。
【０１８８】
したがって、発光装置ユニット２２０、配線電極２２６を高密度に配置することが可能となることから、大面積の発光装置２００を容易に製造することが可能となる。
【符号の説明】
【０１８９】
１００  発光装置
１１０  第１合成発光装置ユニット
１２０  発光装置ユニット
１２１  半導体発光素子（ＬＥＤ）
１２１ｎ  ｎ側電極
１２１ｐ  ｐ側電極
１２２  抵抗（チップ抵抗）
１２３  ｐ側端子
１２３ｗ  ｐ側端子配線
１２４  ｎ側端子
１２４ｗ  ｎ側端子配線
１２５  ワイヤ
１３０  パッケージ
１３１  基板
１３２  枠体
１３３  蛍光体含有樹脂部
１５０  電源部
１５０ａ  出力端子
１５０ｂ  出力端子
１５１  電圧源
１５２  出力端子間並列インピーダンス
１５３  スイッチ
１６０  遮光体
２００  発光装置
２１０  第２合成発光装置ユニット
２２０  発光装置ユニット
２２１  半導体発光素子（ＬＥＤ）
２２１ｎ  ｎ側電極
２２１ｐ  ｐ側電極
２２２  抵抗（厚膜抵抗）
２２３  ｐ側端子
２２３ｗ  ｐ側端子配線
２２４  ｎ側端子
２２４ｗ  ｎ側端子配線
２２５  ワイヤ
２２６  配線電極
２３０  パッケージ
２３１  基板
２３３  蛍光体含有樹脂部
２５０  電源部
２５０ａ  出力端子
２５０ｂ  出力端子
２５１  電圧源
２５２  出力端子間並列インピーダンス
２５３  スイッチ
２６０  遮光体
２８０  認識パターン
２８１  ダムシート
２８１ｗ  貫通孔
２８５  スクリーン
２８５ｗ  開口
【図１】
2010205920.tif 000003
【図２】
2010205920.tif 000004
【図３】
2010205920.tif 000005
【図４】
2010205920.tif 000006
【図５】
2010205920.tif 000007
【図６Ａ】
2010205920.tif 000008
【図６Ｂ】
2010205920.tif 000009
【図６Ｃ】
2010205920.tif 000010
【図６Ｄ】
2010205920.tif 000011
【図６Ｅ】
2010205920.tif 000012
【図６Ｆ】
2010205920.tif 000013
【図６Ｇ】
2010205920.tif 000014
【図７】
2010205920.tif 000015