(57)【要約】【課題】発光装置における放熱性および発光特性を向上させること。【解決手段】発光装置は、発光素子、第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂを有している。発光素子は、第１電極および第２電極を含む実装面を有している。第１導体パターン１１ａは、第１電極に電気的に接続されている。第１導体パターン１１ａは、第１方向の配置方向ｄ１１ａを有しているとともに、発光素子の実装領域１１ｃ内に含まれている。第２導体パターン１１ｂは、第２電極に電気的に接続されている。第２導体パターン１１ｂは、第１方向とは逆方向の配置方向ｄ１１ｂを有しているとともに、実装領域１１ｃ内に含まれている。第２導体パターン１１ｂは、第１導体パターン１１ａを基準に第１方向に直交する第２方向に配置されている。【選択図】図４
2010262948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極および第２電極を含む実装面を有している発光素子と、
前記第１電極に電気的に接続されており、第１方向の配置方向を有しているとともに、前記発光素子の実装領域内に含まれている第１導体パターンと、
前記第２電極に電気的に接続されており、前記第１方向とは逆方向の配置方向を有しているとともに、前記実装領域内に含まれており、前記第１導体パターンを基準に前記第１方向に直交する第２方向に配置された第２導体パターンと、
を備えた発光装置。
【請求項２】
前記第１導体パターンおよび前記第２導体パターンが、矩形状の前記実装領域内において対角位置に配置されていることを特徴とする請求項２記載の発光装置。
【請求項３】
前記実装領域内において、前記第１導体パターンおよび前記第２導体パターンが占める割合が、１／７から２／３までの範囲に含まれることを特徴とする請求項３記載の発光装置。
【請求項４】
前記第１導体パターンが、前記第２方向の配置方向をさらに有し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５】
前記第２導体パターンが、前記第２方向とは逆方向の配置方向をさらに有していることを特徴とする請求項４記載の発光装置。
【請求項６】
前記実装領域内において、前記第１導体パターンおよび前記第２導体パターンが占める割合が、１／７から２／３までの範囲に含まれることを特徴とする請求項５記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば発光ダイオードなどの発光素子を有する発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば照明分野などにおいて、発光ダイオードなどの発光素子を有する発光装置の開発が進められている。発光装置の開発においては、発光素子によって発生される熱の放散性に関する改善が求められている。
【特許文献１】特開２００８−０３４５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
発光装置の開発においては、放熱性の向上に加えて、発光特性の向上が求められている。発光特性の向上に関する一つの方法としては、発光素子の実装位置の精度を向上させることがある。発光素子が光学設計上の所定位置に実装されることにより、発光装置の発光特性が向上される。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一つの態様によれば、発光装置は、発光素子、第１導体パターンおよび第２導体パターンを有している。発光素子は、第１電極および第２電極を含む実装面を有している。第１導体パターンは、第１電極に電気的に接続されている。第１導体パターンは、第１方向の配置方向を有しているとともに、発光素子の実装領域内に含まれている。第２導体パターンは、第２電極に電気的に接続されている。第２導体パターンは、第１方向とは逆方向の配置方向を有しているとともに、実装領域内に含まれている。第２導体パターンは、第１導体パターンを基準に第１方向に直交する第２方向に配置されている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の一つの態様によれば、発光装置は、第１導体パターンおよび第２導体パターンを有している。第１導体パターンは、第１電極に電気的に接続されている。第１導体パターンは、第１方向の配置方向を有しているとともに、発光素子の実装領域内に含まれている。第２導体パターンは、第２電極に電気的に接続されている。第２導体パターンは、第１方向とは逆方向の配置方向を有しているとともに、実装領域内に含まれている。第２導体パターンは、第１導体パターンを基準に第１方向に直交する第２方向に配置されている。発光装置は、このような構成により、放熱性および発光特性に関して向上されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１に示されているように、本発明の一つの実施形態の照明装置１００は、複数の発光装置１、基板２および反射部材３を有している。複数の発光装置１は、基板２上に実装されており、基板２の導体パターン２ａに電気的に接続されている。反射部材３は、基板２上に設けられている。照明装置１００の光照射方向が、符号Ｌによって示されている。
【０００７】
図２に示されているように、発光装置１は、基体１１、複数の端子１２およびフレーム部材１３を有している。発光装置１は、発光素子１４、封入層１５および発光部材１６をさらに有している。図２において、発光装置１は、仮想のｘｙｚ空間におけるｘｙ平面に実装されている。
【０００８】
図３に示されているように、基体１１は、複数の導体パターン１１ａおよび１１ｂを有している。図３において、発光素子１４は、取り外された状態で示されている。図４に示されているように、第１導体パターン１１ａは、第１方向の配置方向ｄ１１ａを有している。図４において、第１方向は、仮想のｘ軸の正方向である。配置方向ｄ１１ａとは、発光素子１４の電極が電気的に接続されている部分ｒ１１ａを基準に、第１導体パターン１１ａが延びている方向のことをいう。図４において、配置方向ｄ１１ａは右方向である。
【０００９】
第２導体パターン１１ｂは、第１方向とは逆方向の配置方向ｄ１１ｂを有している。図４において、第１方向の逆方向は、仮想のｘ軸の負方向である。配置方向ｄ１１ｂとは、発光素子１４の電極が電気的に接続されている部分ｒ１１ｂを基準に、第２導体パターン１１ｂが延びている方向のことをいう。図４において、配置方向ｄ１１ｂは左方向である。
【００１０】
図５に示されているように、第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂは、導電性接合材１７ａおよび１７ｂによって、発光素子１４の第１電極１４ｐｐ（ｐ側電極１４ｐｐという）および第２電極１４ｎｐ（ｎ側電極１４ｎｐという）に電気的に接続されている。発光素子１４は、フリップチップ接続によって、基体１１に実装されている。
【００１１】
図４に示されているように、第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂの各々は、導電性接合材１７ａまたは１７ｂが付着されていない領域を有している。第１導体パターン１１ａにおいて、導電性接合材１７ａが付着されていない領域は、仮想のｘ軸の正方向に延びている。第２導体パターン１１ｂにおいて、導電性接合材１７ｂが付着されていない領域は、仮想のｘ軸の負方向に延びている。このような構成によって、発光素子１４によって発生された熱の放散性が向上されている。従って、発光装置１は、熱制御に関して向上されている。
【００１２】
第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂは、各々、逆方向の配置方向を有している。このような構成によって、発光素子１４は、導電性接合材１７ａおよび１７ｂによって基体１１に実装されるときにおいて、実装の位置精度に関して向上されている。
【００１３】
発光素子１４の実装工程において、第１導体パターン１１ａに付着された溶融状態の導電性接合材１７ａは、第１導体パターン１１ａの配置方向ｄ１１ａへ広がろうとする。第２導体パターン１１ｂに付着された溶融状態の導電性接合材１７ｂは、第２導体パターン１１ｂの配置方向ｄ１１ｂへ広がろうとする。このように、導電性接合材１７ａおよび１７ｂの各々の広がり方向が逆方向であることによって、発光素子１４の移動が低減されている。従って、発光装置１の発光特性が向上されている。
【００１４】
さらに詳細に説明すると、導電性接合材１７ａおよび１７ｂの各々の広がり方向が逆方向であることによって、発光素子１４の仮想のｘ軸の正方向および負方向への移動が低減されている。さらに、導電性接合材１７ａおよび１７ｂの広がり方向が仮想のｘ軸の正方向および負方向であることによって、発光素子１４のｙ軸方向への移動が低減されている。
【００１５】
第２導体パターン１１ｂは、第１導体パターン１１ａを基準に、第２方向に配置されている。第２方向は、第１方向に直交している。図４において、第２方向は、仮想のｙ軸の正方向である。図４において、第２導体パターン１１ｂは、第１導体パターン１１ａの上方向に配置されている。
【００１６】
第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂは、仮想のｙ軸の正方向において、部分的に重なっている。図６において、第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂが部分的に重なっている領域が“網掛け”によって示されている。
【００１７】
第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂは、発光素子１４の実装領域１１ｃ内に含まれている。図３に示されているように、発光素子１４の実装領域１１ｃとは、発光素子１４の下面の直下の領域のことをいう。実装領域１１ｃに含まれているとは、第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂが実装領域１１ｃの外側には形成されていないことをいう。第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂが実装領域１１ｃ内に含まれていることにより、発光素子１４から放射された光の減衰が低減されている。従って、発光装置１は、発光特性に関して向上されている。
【００１８】
第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂは、実装領域１１ｃ内において直線状に形成されている。このような構成によって、発光装置１は、発光素子１４によって発生された光の減衰が低減されている。従って、発光装置１は、発光特性に関して向上されている。
【００１９】
図７に示されているように、第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂは、矩形状の実装領域１１ｃの対角位置ｄ１１ａｂに配置されている。このような構成によって、矩形状の実装領域１１ｃの対向する辺１４ｓ１および１４ｓ２において、導体パターンが形成されていない領域ｒｓ１およびｒｓ２が存在する。従って、発光素子１４の側方に放射された光の減衰が低減されている。このようにして、発光装置１の発光特性が向上されている。特に、発光装置１の発光強度が向上されている。
【００２０】
実装領域１１ｃ内において、第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂが占める割合が、１／７から２／３までの範囲に含まれている。このような構成によって、発光素子１４から下方へ放射された光の減衰が低減されている。
【００２１】
発光素子１４は、第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂ上に実装されている。発光素子１４は、半導体材料からなる発光ダイオードである。図８に示されているように、発光素子１４は、透光性基板１４ｂ上に積層されたｎ型半導体層１４ｎ、半導体活性層１４ａおよびｐ型半導体層１４ｐを有している。発光素子１４は、ｐ側電極１４ｐｐおよびｎ側電極１４ｎｐを含む実装面１４ｍを有している。ｐ側電極１４ｐｐおよびｎ側電極１４ｎｐの各々は、実装面１４ｍの対辺において部分的に形成されている。ｐ側電極１４ｐｐおよびｎ側電極１４ｎｐの各々は、実装領域１１ｃの面積の１／４０から１／１０までの範囲に含まれる面積を有している。ｐ側電極１４ｐｐおよびｎ側電極１４ｎｐの面積の和は、実装領域１１ｃの面積の１／２０から１／５までの範囲に含まれる面積を有している。
【００２２】
封入層１５は、透光性を有する封入材料からなる。封入層１５の透光性とは、発光素子１４から放射された光の少なくとも一部が透過することをいう。封入材料の例は、シリコーン樹脂である。封入層１５は、発光素子１４に付着されている。封入層１５は、発光素子１４の側面および上端に付着されている。封入層１５は、さらに発光素子１４の下端に付着されている。
【００２３】
第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂが、互いに逆方向の配置方向ｄ１１ａおよびｄ１１ｂを有していることによって、基体１１および発光素子１４の間に位置する封入材料に生じる応力は、配置方向ｄ１１ａおよびｄ１１ｂへ分散されやすい。従って、封入材料から発光素子１４の下端に加わる応力が分散されやすい。このようにして、発光装置１は、発光素子１４の実装の信頼性に関して向上されている。
【００２４】
発光部材１４は、発光素子１４から放射された第１次光に応じて、第２次光を放射する。第２次光は、第１次光より大きな波長スペクトルを有する。発光部材１６は、フレーム部材１３に固定されており、封入層１５を覆っている。発光部材１６は、マトリクス材料および蛍光材料を含んでいる。マトリクス材料は、透光性を有している。マトリクス材料の透光性とは、発光素子１４から放射された光の少なくとも一部が透過することをいう。マトリクス材料の例は、シリコーン樹脂である。蛍光材料から放射された光の少なくとも一部は、マトリクス材料を透過する。蛍光材料は、発光素子１４から放射された第１次光によって励起される。
【００２５】
図９に示されているように、本発明の他の実施形態における発光装置１において、発光素子１４の構造が、図８に示された構造と異なる。他の実施形態における発光素子１４は、矩形状の実装領域１１ｃにおける対角位置に配置された第１電極１４ｐｐ（ｐ側電極１４ｐｐという）および第２電極（ｎ側電極１４ｎｐという）を有している。図９において、発光素子１４は、仮想のｘｙｚ空間のｘｙ平面に実装されている。ｐ側電極１４ｐｐおよびｎ側電極１４ｎｐは、実装面の角部に配置されている。ｐ側電極１４ｐｐおよびｎ側電極１４ｎｐの各々は、実装領域１１ｃの面積の１／４０から１／１０までの範囲に含まれる面積を有している。ｐ側電極１４ｐｐおよびｎ側電極１４ｎｐの面積の和は、実装領域１１ｃの面積の１／２０から１／５までの範囲に含まれる面積を有している。
【００２６】
発光素子１４のｐ側電極１４ｐｐおよびｎ側電極１４ｎｐは、導電性接合材によって、基体１１の第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂに電気的に接続されている。図１０に示されているように、第１導体パターン１１ａは、第１方向の配置方向ｄ１１ａを有している。第１方向は、仮想のｘ軸の正方向である。第２導体パターン１１ｂは、第１方向の逆方向の配置方向ｄ１１ｂを有している。第１方向の逆方向は、仮想のｘ軸の負方向である。
【００２７】
第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂの各々は、導電性接合材が付着されていない領域を有している。第１導体パターン１１ａにおいて、導電性接合材が付着されていない領域は、仮想のｘ軸の正方向に延びている。第２導体パターン１１ｂにおいて、導電性接合材が付着されていない領域は、仮想のｘ軸の負方向に延びている。このような構成によって、発光素子１４によって発生された熱の放散性が向上されている。従って、発光装置１は熱制御に関して向上されている。
【００２８】
第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂは、各々、逆方向の配置方向を有している。このような構成によって、発光装置１は、発光素子１４の実装工程における実装の位置精度に関して向上されている。
【００２９】
発光素子１４の実装工程において、第１導体パターン１１ａに付着された溶融状態の導電性接合材は、第１導体パターン１１ａの配置方向ｄ１１ａへ広がろうとする。第２導体パターン１１ｂに付着された溶融状態の導電性接合材は、第２導体パターン１１ｂの配置方向ｄ１１ｂへ広がろうとする。このように、導電性接合材の各々の広がり方向が逆であることによって、発光素子１４の移動が低減されている。従って、発光装置１の発光特性が向上されている。第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂは、発光素子１４の実装領域１１ｃ内に含まれている。
【００３０】
第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂが、互いに逆方向の配置方向ｄ１１ａおよびｄ１１ｂを有していることによって、基体１１および発光素子１４の間に位置する封入材料に生じる応力は、配置方向ｄ１１ａおよびｄ１１ｂへ分散されやすい。従って、封入材料から発光素子１４の下端に加わる応力が分散されやすい。このようにして、発光装置１は、発光素子１４の実装の信頼性に関して向上されている。
【００３１】
図１１に示されているように、本発明の他の実施形態において、第１導体パターン１１ａは、第２方向（図１１において仮想のｙ軸の正方向）の配置方向ｄ１１ａ−２をさらに有している。第２導体パターン１１ｂは、第２方向とは逆方向（図１１において仮想のｙ軸の負方向）の配置方向ｄ１１ｂ−２をさらに有している。発光装置１は、熱制御に関して向上されている。実装領域１１ｃ内において、第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂが占める割合は、１／７から２／３までの範囲に含まれている。発光装置１において、発光素子１４の下方へ放射された光の減衰が低減されている。従って、発光装置１は、発光特性に関して向上されている。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一つの実施形態における照明装置１００を示している。
【図２】図１に示された発光装置１が示されている。
【図３】発光素子１４の実装領域１１ｒを示している。
【図４】図３における平面透視図を示している。
【図５】発光素子１４の実装構造を示している。
【図６】第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂの配置を示している。
【図７】第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂの配置を示している。
【図８】発光素子１４の構造を示している。
【図９】本発明の他の実施形態における発光素子１４の構造を示している。
【図１０】第１導体パターン１１ａおよび第２導体パターン１１ｂの配置を示している。
【図１１】本発明の他の実施形態の構成を示している。
【符号の説明】
【００３３】
１１  基体
１１ａ  第１導体パターン
１１ｂ  第２導体パターン
１１ｃ  実装領域
ｄ１１ａ  配置方向
ｄ１１ｂ  配置方向
１２  端子
１３  フレーム部材
１４  発光素子
１５  封入層
１６  発光部材
【図１】
2010262948.tif 000003
【図２】
2010262948.tif 000004
【図３】
2010262948.tif 000005
【図４】
2010262948.tif 000006
【図５】
2010262948.tif 000007
【図６】
2010262948.tif 000008
【図７】
2010262948.tif 000009
【図８】
2010262948.tif 000010
【図９】
2010262948.tif 000011
【図１０】
2010262948.tif 000012
【図１１】
2010262948.tif 000013