(57)【要約】【課題】ＬＥＤパッケージの内壁面及び露出した電極による光の吸収を抑制し、高い発光効率を備える発光装置を提供すること。【解決手段】底板部、少なくとも１つの第１開口部を備える第１側壁部、及び少なくとも１つの第２開口部を備える第２側壁部を順次積層してなり、前記第１開口部及び前記第２開口部が連通することによって形成される収納開口部を素子実装面側に有するパッケージ本体と、前記収納開口部の底面に実装されて、前記収納開口部に収納される少なくとも１つの発光素子と、前記底板部と前記第１側壁部との間に形成された被覆領域、及び前記被覆領域と接続するとともに前記収納開口部の底面において露出して前記発光素子との電気的接続をなす露出領域からなる電極部と、を備え、前記第１開口部は前記第２開口部に比して小さく開口すること。【選択図】図６
2014022634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底板部、少なくとも１つの第１開口部を備える第１側壁部、及び少なくとも１つの第２開口部を備える第２側壁部を順次積層してなり、前記第１開口部及び前記第２開口部が連通することによって形成される収納開口部を素子実装面側に有するパッケージ本体と、
前記収納開口部の底面に実装されて、前記収納開口部に収納される少なくとも１つの発光素子と、
前記底板部と前記第１側壁部との間に形成された被覆領域、及び前記被覆領域と接続するとともに前記収納開口部の底面において露出して前記発光素子との電気的接続をなす露出領域からなる電極部と、を備え、
前記第１開口部は前記第２開口部に比して小さく開口する
ことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記第２側壁部は、前記第１側壁部に比して高い
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記第１側壁部及び前記第２側壁部の内壁面は、前記収納開口部の底面に対して垂直である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記第１側壁部及び前記第２側壁部の内壁面は、前記収納開口部の底面に対して傾斜している
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項５】
前記収納開口部の底面に対する前記第１側壁部の内壁面の傾斜角度は、前記収納開口部の底面に対する前記第２側壁部の内壁面の傾斜角度と異なる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項６】
前記パッケージ本体は、セラミックスからなる
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記パッケージ本体には複数の前記発光素子が収納され、
前記収納開口部は、前記発光素子を収納し、前記発光素子の発光に基づき所定の色の光を出射する第１収納開口部と、前記第１収納開口部と並んで配置され、前記発光素子を収納し、前記発光素子の発光に基づき所定の色の光を出射する第２収納開口部とを含む
こと特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の発光装置と、
前記発光装置が実装されるとともに、電気的に接続される基板と、を備える
ことを特徴とする発光モジュール装置。
【請求項９】
請求項８に記載の発光モジュール装置と、
前記発光モジュール装置に接続されたヒートシンクと、を備える
ことを特徴とする照明装置。
【請求項１０】
発光素子を実装するためのパッケージ基板であって、
底板部、少なくとも１つの第１開口部を備える第１側壁部、及び少なくとも１つの第２開口部を備える第２側壁部を順次積層してなり、前記第１開口部及び前記第２開口部が連通することによって形成される収納開口部を素子実装面側に有するパッケージ本体と、
前記底板部と前記第１側壁部との間に形成された被覆領域、及び前記被覆領域と接続するとともに前記収納開口部の底面において露出して前記発光素子との電気的接続をなす露出領域からなる電極部と、を備え、
前記第１開口部は前記第２開口部に比して小さく開口する
ことを特徴とするパッケージ基板。
【請求項１１】
発光素子を備える発光装置の製造方法であって、
底板部、少なくとも１つの第１開口部を備える第１側壁部、及び前記第１開口部に比して大きく開口する少なくとも１つの第２開口部を備える第２側壁部を順次積層するとともに、前記第１開口部及び前記第２開口部を連通して前記底板部に向かって凸状である収納開口部を素子実装面側に有するパッケージ本体を形成するステップと、
前記底板部と前記第１側壁部との間、及び前記収納開口部の底面に電極部を形成するステップと、
前記収納開口部の底面に前記発光素子を実装し、前記収納開口部に前記発光素子を収納するステップと、
前記収納開口部の底面に形成された前記電極部に前記発光素子を電気的に接続するステップと、を備える
ことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項１２】
前記パッケージ本体を形成するステップでは、前記第２側壁部を、前記第１側壁部に比して高く形成する
ことを特徴とする請求項１１に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１３】
前記電極部を形成するステップは、前記パッケージ本体を形成するステップ内で行われる
ことを特徴とする請求項１２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１４】
前記底板部上に前記電極部を形成するステップと、
前記第１開口部によって前記発光素子の実装領域を前記底板部上に形成し且つ前記電極部の一部を前記底板部上に露出させ、前記電極部の残部を前記底板部と挟むように前記第１側壁部を積層するステップと、
前記第２開口部を前記第１側壁部上に積層し、前記第１開口部と前記第２開口部とを連通して前記収納開口部を形成するステップと、
前記底板部、前記電極部、前記第１側壁部、及び前記第２側壁部を一体的に焼成してパッケージ基板を形成するステップと、を備える
ことを特徴とする請求項１３に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１５】
前記電極部を形成するステップは、前記パッケージ本体の形成後に行われる
ことを特徴とする請求項１２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１６】
前記底板部上に積層される前に、前記第１側壁及び前記第２側壁を一体的に成形する
ことを特徴とする請求項１１乃至請求項１５のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）の発光素子を備える発光装置、当該発光装置を用いた発光モジュール装置、当該発光モジュール装置を光源として備える照明装置、及び当該発光装置に用いられるパッケージ基板、並びに発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ等の発光素子がパッケージ基板に実装され、実装された発光素子とパッケージ基板の外部接続端子とが電気的に接続されたＬＥＤパッケージが、従来から広く知られている。このようなＬＥＤパッケージとしては、例えば、特許文献１の発光装置や特許文献２の表面実装型発光装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１の発光装置は、上面に開口部を有するパッケージと、少なくともパッケージの上面の一部を構成する第１の成形樹脂と、少なくともパッケージの開口部の内壁面を構成する、第１の成形樹脂に比べて光反射率の高い第２の成形樹脂と、開口部内に載置される発光素子と、パッケージ上面又は内壁面の第１の成形樹脂と第２の成形樹脂の界面を被覆する被覆部材と、を備えている。特に、当該発光装置においては、開口部が、主に底面と底面からパッケージ上面に連続する内壁面からなり、発光素子がその底面に載置され、発光素子の電極と接続される導体配線の一部が当該底面において露出されている。
【０００４】
特許文献２の表面実装型発光装置は、青色に発光するＧａＮ系の発光素子と、発光素子を載置するための第１のリードと発光素子と電気的に接続する第２のリードとを一体成形してなる第１の樹脂成形体と、発光素子を被覆するＹＡＧ系蛍光体を含有する第２の樹脂成形体と、を有している。また、当該表面実装型発光装置においては、第１のリードの第１のインナーリード部が、第１の樹脂成形体の開口部の底面から露出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２０６０３９号公報
【特許文献２】特開２０１１−０９７０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的に、ＬＥＤパッケージの内壁面に発光素子が発する光が照射されると発光効率が低下する。従って、ＬＥＤパッケージの設計においては、発光素子の発する光がＬＥＤパッケージの内壁面に照射されないように、ＬＥＤパッケージの開口部をできる限り広くする必要があった。このような設計手法は、特許文献１の発光装置及び特許文献２の表面実装型発光装置にも用いられている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の発光装置及び特許文献２の表面実装型発光装置を一例とするＬＥＤパッケージの開口部が広くなっている発光装置においては、開口部が広がることにより、開口部の底面における電極の露出面積が増大することになる。従って、特許文献１の発光装置及び特許文献２の表面実装型発光装置のような構造の発光装置においては、露出した電極が発光素子の発する光を吸収するため、その結果として発光装置自体の発光効率が低下するという新たな問題が発生している。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＬＥＤパッケージの内壁面及び露出した電極による光の吸収を抑制し、高い発光効率を備える発光装置、発光モジュール装置、照明装置、及びパッケージ基板、並びに発光装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した目的を達成するため、本発明に係る発光装置は、底板部、少なくとも１つの第１開口部を備える第１側壁部、及び少なくとも１つの第２開口部を備える第２側壁部を順次積層してなり、前記第１開口部及び前記第２開口部が連通することによって形成される収納開口部を素子実装面側に有するパッケージ本体と、前記収納開口部の底面に実装されて、前記収納開口部に収納される少なくとも１つの発光素子と、前記底板部と前記第１側壁部との間に形成された被覆領域、及び前記被覆領域と接続するとともに前記収納開口部の底面において露出して前記発光素子との電気的接続をなす露出領域からなる電極部と、を備え、前記第１開口部は前記第２開口部に比して小さく開口することを特徴とする。
【００１０】
上述した目的を達成するため、本発明に係る発光モジュール装置は、上述したいずれかの発光装置と、当該発光装置が実装されるとともに、電気的に接続される基板と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
上述した目的を達成するため、本発明に係る照明装置は、上述した発光モジュールと、当該発光モジュール装置に接続されたヒートシンクと、を備えることを特徴とする。
【００１２】
上述した目的を達成するため、本発明に係るパッケージ基板は、発光素子を実装するためのパッケージ基板であって、底板部、少なくとも１つの第１開口部を備える第１側壁部、及び少なくとも１つの第２開口部を備える第２側壁部を順次積層してなり、前記第１開口部及び前記第２開口部が連通することによって形成される収納開口部を素子実装面側に有するパッケージ本体と、前記底板部と前記第１側壁部との間に形成された被覆領域、及び前記被覆領域と接続するとともに前記収納開口部の底面において露出して前記発光素子との電気的接続をなす露出領域からなる電極部と、を備え、前記第１開口部は前記第２開口部に比して小さく開口することを特徴とする。
【００１３】
上述した目的を達成するため、本発明に係る発光装置の製造方法は、発光素子を備える発光装置の製造方法であって、底板部、少なくとも１つの第１開口部を備える第１側壁部、及び前記第１開口部に比して大きく開口する少なくとも１つの第２開口部を備える第２側壁部を順次積層するとともに、前記第１開口部及び前記第２開口部を連通して前記底板部に向かって凸状である収納開口部を素子実装面側に有するパッケージ本体を形成するステップと、前記底板部と前記第１側壁部との間、及び前記収納開口部の底面に電極部を形成するステップと、前記収納開口部の底面に前記発光素子を実装し、前記収納開口部に前記発光素子を収納するステップと、前記収納開口部の底面に形成された前記電極部に前記発光素子を電気的に接続するステップと、を備えることを特徴とする。
【００１４】
従って、本発明に係る発光装置、発光モジュール装置、照明装置及びパッケージ基板においては、電極部の大部分が底板部及び第１側壁部によって挟まれて露出しないことにより、発光素子から出射する光が電極部によって吸収されることを抑制できる。また、本発明に係る発光装置、発光モジュール装置、照明装置及びパッケージ基板においては、第１開口部は第２開口部に比して小さく開口させ、収納開口部の開口径を部分的に比較的大きくすることができ、発光素子から出射する光がパッケージ本体によって吸収されることを抑制できる。
【００１５】
更に、本発明に係る発光装置の製造方法においては、電極部の大部分が底板部及び第１側壁部によって挟んで露出させないため、発光素子から出射する光が電極部によって吸収されることを抑制できる。また、本発明に係る発光装置の製造方法においては、第１開口部を第２開口部に比して小さく開口させ、収納開口部の開口径を部分的に比較的大きくするため、発光素子から出射する光がパッケージ本体によって吸収されることを抑制できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ＬＥＤパッケージの内壁面及び露出した電極による光の吸収を抑制し、高い発光効率を備える発光装置、発光モジュール装置、照明装置、及びパッケージ基板、並びに発光装置の製造方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１に係る発光装置の平面図である。
【図２】図１の発光装置の底面図である。
【図３】図１の発光装置の正面図である。
【図４】図１の発光装置の側面図である。
【図５】図１中のV−V線に沿う発光装置の断面図である。
【図６】図１中のVI−VI線に沿う発光装置の断面図である。
【図７】図６中のVII−VII線に沿う発光装置の断面図である。
【図８】図５における断面図に対応した各製造工程における断面図である。
【図９】図５における断面図に対応した各製造工程における断面図である。
【図１０】図５における断面図に対応した各製造工程における断面図である。
【図１１】図５における断面図に対応した各製造工程における断面図である。
【図１２】実施例１に係る発光モジュール装置を図５に対応した状態で示す断面図である。
【図１３】実施例２に係る発光装置の平面図である。
【図１４】図１３の発光装置の底面図である。
【図１５】図１４の発光装置の正面図である。
【図１６】図１５の発光装置の側面図である。
【図１７】図１５中のXVII−XVII線に沿う発光装置の断面図である。
【図１８】図１７中のXVIII−XVIII線に沿う発光装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について、各実施例及び変形例に基づき詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、各実施例及び変形例の説明に用いる図面は、いずれも本発明によるパッケージ基板、発光装置、又は発光モジュール装置を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っており、各構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。更に、各実施例及び変形例で用いる様々な数値は、いずれも一例を示すものであり、必要に応じて様々に変更することが可能である。
【実施例１】
【００１９】
＜発光装置の全体構成＞
先ず、本発明の実施例に係る発光装置１及びパッケージ基板２の構成を図１乃至図７を参照しつつ説明する。図１は、本実施例に係る発光装置１の平面図である。図２は、図１の発光装置１の底面図である。図３は、図１の発光装置１の正面図である。図４は、図１の発光装置１の側面図である。図５は、図１中のV−V線に沿う発光装置１の断面図である。図６は、図１中のVI−VI線に沿う発光装置１の断面図である。図７は、図６中のVII−VII線に沿う発光装置１の断面図である。なお、図１乃至図７において、発光装置１の平面図（図１）における一方向をＸ方向、当該平面図においてＸ方向と直交する方向をＹ方向、発光装置１の高さ方向をＺ方向と定義する。
【００２０】
概略的な構成として、発光装置１は、パッケージ基板２、パッケージ基板２に実装される発光素子であるＬＥＤチップ３、及びＬＥＤチップ３を覆い封止機能を備える波長変換部材４から構成されている。従って、本実施例において、発光装置１は、ＬＥＤチップ３から出射される光、及びＬＥＤチップ３から出射された光を波長変換して得られる光を混合することにより、擬似的な白色光を外部に向けて出射する。
【００２１】
以下において、発光装置１を構成する各部材を詳細に説明するとともに、発光装置１の動作及び効果を説明する。
【００２２】
（パッケージ基板）
図１乃至図７から分かるように、パッケージ基板２は、例えば、アルミナ（酸化アルミニウム）等のセラミックスからなるパッケージ本体１１を備えている。特に、図１、図５及び図６に示すように、パッケージ本体１１は、平板の底板部１１ａ上に、第１開口部１１ｂを備える第１側壁部１１ｃ、及び第２開口部１１ｄを備える第２側壁部１１ｅを順次積層した３層構造を有している。そして、第１開口部１１ｂ及び第２開口部１１ｄが連通することにより、ＬＥＤチップ３を収納する収納開口部１１ｆが形成されている。なお、パッケージ本体１１の材料は、セラミックスに限定されることなく、例えば、各種の樹脂、ガラス等の公知のパッケージ材料を用いることができる。また、これらの材料を組み合わせたり、複合して用いることもできる。
【００２３】
収納開口部１１ｆは、ＬＥＤチップ３が実装される実装面１１ｇ側に位置するように配置されている。また、収納開口部１１ｆの開口面（すなわち、ＸＹ平面における第２開口部１１ｄの形状）は円形であり、全体的な形状は−Ｚ方向に向かって凸状である。より具体的には、収納開口部１１ｆを構成する第１開口部１１ｂ及び第２開口部１１ｄの全体的な形状は円柱状であり、第１開口部１１ｂは第２開口部１１ｄに比して小さく開口している。すなわち、収納開口部１１ｆは、円柱状の第１開口部１１ｂ上に第１開口部１１ｂよりも大きな円柱状の第２開口部１１ｄが配置されるとともに連通することで、底板部１１ａに向かって凸状の形状を有することになる。
【００２４】
また、図５及び図６に示すように、第２側壁部１１ｅのＺ方向の厚さは、第１側壁部１１ｃのＺ方向の厚さよりも大きい。すなわち、第２側壁部１１ｅは、第１側壁部１１ｃに比して高くなっている。換言すれば、第２開口部１１ｅは、第１開口部１１ｂに比して深くなっている。更に、図５及び図６に示すように、第１側壁部１１ｃ及び第２側壁部１１ｅの内壁面は、収納開口部１１ｆの底面（すなわち、第１開口部１１ｂの底面）に対して垂直になっている。
【００２５】
図１乃至図７から分かるように、パッケージ本体１１には、ＬＥＤチップ３の電極に外部から電力供給するため電力供給路１５ａ、１５ｂが形成されている。電力供給路１５ａ、１５ｂは、導電性を備える材料（例えば、金）からなる。具体的には、電力供給路１５ａは、内部電極パッド１２ａ、外部電極パッド１３ａ、及び内部電極パッド１２ａと外部電極パッド１３ａとを接続する配線パターン１４ａから形成されている。また、電力供給路１５ｂは、内部電極パッド１２ｂ、外部電極パッド１３ｂ、及び内部電極パッド１２ｂと外部電極パッド１３ｂとを接続する配線パターン１４ｂから形成されている。
【００２６】
図１、図６、及び図７から分かるように、内部電極パッド１２ａ、１２ｂは、その大部分が底板部１１ａと第１側壁部１１ｃとの間（すなわち、界面）に位置するように形成され、その一部が収納開口部１１ｆの底面（すなわち、第１開口部１１ｂの底面）において露出している。より具体的には、内部電極パッド１２ａ、１２ｂの平面形状（ＸＹ平面における形状）は略円弧状であり、先端近傍の一部がＬＥＤチップ３に向かって突出し、かかる突出した部分が収納開口部１１ｆの底面において露出している。
【００２７】
また、本実施例において、内部電極パッド１２ａ、１２ｂのその数量は２個である。なお、内部電極パッド１２ａ、１２ｂの形状及び数量は、これに限られることなく、ＬＥＤチップ３同士の接続構成、ＬＥＤチップ３の実装数量、及び収納開口部１１ｆの開口面積等の構成に応じて適宜変更することができる。なお、内部電極パッド１２ａ、１２ｂの形状は、ＬＥＤチップ３から出射される光の吸収を防止するためにも、内部電極パッド１２ａ、１２ｂの露出面積をできる限り小さくすることが好ましい。
【００２８】
図２乃至図６から分かるように、外部電極パッド１３ａ、１３ｂは、パッケージ本体１１の裏面１１ｈに形成されている。より具体的に、外部電極パッド１３ａ、１３ｂは、パッケージ本体１１の裏面１１ｈの外縁に沿って形成され、ＸＹ平面における形状は長方形である。外部電極パッド１３ａ、１３ｂの形状は、発光装置１が実装されることになる実装基板４２（図１２参照）に形成された各端子の形状に応じて適宜変更することができる。なお、電力供給路１５ａ、１５ｂとしての抵抗率を下げる観点からは、外部電極パッド１３ａ、１３ｂの形成面積をできる限り大きくすることが好ましい。
【００２９】
図４乃至図７から分かるように、配線パターン１４ａ、１４ｂは、内部電極パッド１２ａ、１２ｂと、外部電極パッド１３ａ、１３ｂとを電気的に接続するように、底板部１１ａと第１側壁部１１ｃとの間からパッケージ本体１１の側面に亘って形成されている。また、図４に示すように、配線パターン１４ａ、１４ｂのＹ方向における幅は、外部電極パッド１３ａ、１３ｂのＹ方向における幅と同一である。これは、配線パターン１４ａ、１４ｂのＸ方向における幅をできる限り大きくし、電力供給路１５ａ、１５ｂとしての抵抗率を下げるためである。
【００３０】
なお、配線パターン１４ａ、１４ｂは、内部電極パッド１２ａ、１２ｂと一体的に形成されることにより電気的に接続されている。従って、配線パターン１４ａ、１４ｂ及び内部電極パッド１２ａ、１２ｂとによって本発明の電極部が構成され、内部電極パッド１２ａ、１２ｂの突出した先端部分によって本発明の露出領域が構成され、内部電極パッド１２ａ、１２ｂの略円弧状の部分及び底板部１１ａと第１側壁部１１ｃとの間に位置する配線パターン１４ａ、１４ｂの一部によって本発明の被覆領域が構成されている。
【００３１】
更に、図２乃至図６に示すように、パッケージ本体１１の裏面１１ｈには、放熱パッド１６が形成されている。具体的に、放熱パッド１６は、Ｘ方向における裏面１１ｈの中央部をＹ方向に沿って延びるように形成されており、外部電極パッド１３ａ、１３ｂに対して平行である。放熱パッド１６は、ＬＥＤチップ３から発する熱を発光装置１の外部に放熱するために設けられており、その材料には、熱伝導性に優れた材料（例えば、金）等が用いられる。
【００３２】
なお、放熱パッド１６は、発光装置１における必須の構成要素ではないものの、発光装置１の放熱性を向上させる上では設けることが好ましい。また、放熱パッド１６を設ける場合、ＬＥＤチップ３から発する熱を放熱パッド１６から効率良く放熱するために、放熱パッド１６の形成面積をできる限り大きくすることが好ましい。更に、外部電極パッド１３ａ、１３ｂの形成位置は、パッケージ本体１１の裏面１１ｈに限定されることなく、例えば、パッケージ本体１１の側面に形成されてもよい。
【００３３】
以上のような構成から、パッケージ基板２は、パッケージ本体１１、電力供給路１５ａ、１５ｂ及び放熱パッド１６から構成されている。ここで、電力供給路１５ａ、１５ｂの内部電極パッド１２ａ、１２ｂ、外部電極パッド１３ａ、１３ｂ、及び配線パターン１４ａ、１４ｂとは同一材料から構成されていることから、各部材間に界面が形成されることなく一体的に形成され、電力供給路１５ａ、１５ｂのそれぞれが連続する１つの部材として形成されることになる。
【００３４】
本実施例に係るパッケージ基板２においては、内部電極パッド１２ａ、１２ｂの大部分が、底板部１１ａと第１側壁部１１ｃとの界面に形成されることにより、収納開口部１１ｆの底面にて露出する部分が比較的小さくなっている。これにより、ＬＥＤチップ３か出射した光等は、内部電極パッド１２ａ、１２ｂより吸収されることが少ない。更に、収納開口部１１ｆにおいては、第１開口部１１ｂと比較して開口面積が大きい第２開口部１１ｄの割合が大きいため、ＬＥＤチップ３から出射した光等は、パッケージ本体１１の側壁に吸収されることなく、外部に出射され易くなる。
【００３５】
（ＬＥＤチップ）
本実施例においてＬＥＤチップ３には、４１０ｎｍのピーク波長を有した紫色光を発する紫色ＬＥＤチップを用いる。具体的には、このようなＬＥＤチップとして、例えば、ＧａＮを基板とし、ＩｎＧａＮ半導体が発光層に用いられるＧａＮ系ＬＥＤチップがある。なお、ＬＥＤチップ３の種類や発光波長特性はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨から逸脱しない限りにおいて、様々なＬＥＤチップなどの半導体発光素子を用いることができる。本実施例においてＬＥＤチップ３が発する光のピーク波長は、４００ｎｍ〜４２０ｎｍの波長範囲内にあるのが好ましく、４０５ｎｍ〜４１５ｎｍの波長範囲内にあることがより好ましい。なお、紫色ＬＥＤチップに代えて、紫外線を出射する他のＬＥＤチップや、又は近紫外チップを用いてもよい。
【００３６】
図１、図５及び図６から分かるように、４個のＬＥＤチップ３が、収納開口部１１ｆの底面の中央部に２行×２列で実装されている。例えば、各ＬＥＤチップ３は、パッケージ本体１１に対して、接着剤（図示せず）等を用いて接着固定されている。また、図１に示すように、各ＬＥＤチップ３の収納開口部１１ｆの底面に向く面に対して逆側の面には、ｐ電極２１及びｎ電極２２が設けられている。そして、Ｘ方向に実装されている２個のＬＥＤチップ同士が金属ワイヤ２３によって電気的に接続されている。より具体的には、Ｘ方向に並置して実装されている２個のＬＥＤチップ３のうちの−Ｘ方向側に位置するＬＥＤチップ３のｎ電極２２と、＋Ｘ方向側に位置するＬＥＤチップ３のｐ電極２１とが、金属ワイヤ２３によって接続されている。更に、４個のＬＥＤチップ３は、内部電極パッド１２ａ、１２ｂの近接するいずれかと、金属ワイヤ２３を介して電気的に接続されている。より具体的には、−Ｘ方向側に位置するＬＥＤチップ３のｐ電極２１と内部電極パッド１２ａとが金属ワイヤ２３によって接続され、＋Ｘ方向側に位置するＬＥＤチップ３のｎ電極２２と内部電極パッド１２ａとが金属ワイヤ２３によって接続されている。
【００３７】
上述した接続構成により、４個のＬＥＤチップ３のうち、Ｘ方向に並置された２個のＬＥＤチップは、内部電極パッド１２ａ、１２ｂ間で直列に接続されることになる。また、＋Ｙ方向側において直列に接続された２個のＬＥＤチップと、−Ｙ方向側において直列に接続された２個のＬＥＤチップとは、内部電極パッド１２ａ、１２ｂ間で並列に接続されることになる。なお、ＬＥＤチップ３の接続は、このような接続方法に限定されることなく、直列接続のみ又は並列接続のみのような接続方法を用いてもよい。
【００３８】
ここで、ＬＥＤチップ３のパッケージ本体１１への実装方法は、上述した方法に限定されるものではなく、ＬＥＤチップ３の種類や構造などに応じて適切な方法を選択可能である。例えば、金属バンプ又は半田付けにより、ＬＥＤチップ３のｐ電極２１及びｎ電極２２を内部電極パッド１２ａ、１２ｂに接合してもよい。このような場合には、ＬＥＤチップ３のｐ電極２１及びｎ電極２２が、収納開口部１１ｆの底面に向くように、ＬＥＤチップ３が載置されることになる。
【００３９】
（波長変換部材）
図１、図５、及び図６から分かるように、パッケージ本体１１の収納開口部１１ｆには、波長変換部材４が開口を充填するように形成されている。波長変換部材４は、ＬＥＤチップ３から出射した紫色光を波長変換するために設けられている。本実施例の発光装置１においては、ＬＥＤチップ３から出射された紫色光と、当該紫色光が波長変換部材４によって波長変換されて出射される光とを合成し、合成光である擬似的な白色光が出射されることになる。なお、波長変換部材４は、収納開口部１１ｆを充填するように設けられることに限定されず、例えば、収納開口部１１ｆの開口部分に設置されたガラス板等の透明基板のいずれかの面に波長変換部材４が塗布されてもよく、蛍光体を樹脂等の有機物やガラス等の無機物と混合して、加熱等により固化してもよい。波長変換部材の形状は、目的に合わせて選択すればよいが、例えば、板状でもドーム状でもよい。
【００４０】
また、図５及び図６に示すように、波長変換部材４は、ＬＥＤチップ３から入射する紫色光を吸収し、当該紫色光とは異なる波長の出射光を放出する蛍光体２４と、蛍光体２４を保持する母材２５とから構成されている。本実施例の発光装置１においては、紫色光を出射するＬＥＤチップ３を発光素子として使用しているため、当該紫色光を青色光、緑色光、及び赤色光に波長変換して白色光を合成可能である。従って、本実施例における蛍光体２４は、紫色光を吸収して励起し、基底状態に戻る際に紫色光とは異なる波長の青色光を発する青色蛍光体、緑色光を発する緑色蛍光体、及び赤色光を発する赤色蛍光体が用いられる。
【００４１】
具体的な青色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は４２０ｎｍ以上、好ましくは４３０ｎｍ以上、より好ましくは４４０ｎｍ以上で、通常は５００ｎｍ未満、好ましくは４９０ｎｍ以下、より好ましくは４８０ｎｍ以下、更に好ましくは４７０ｎｍ以下、特に好ましくは４６０ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。
【００４２】
具体的な緑色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は５００ｎｍ以上、好ましくは５１０ｎｍ以上、より好ましくは５１５ｎｍ以上で、通常は５５０ｎｍ未満、好ましくは５４２ｎｍ以下、より好ましくは５３５ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。
【００４３】
具体的な赤色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は５７０ｎｍ以上、好ましくは５８０ｎｍ以上、より好ましくは５８５ｎｍ以上で、通常は７８０ｎｍ以下、好ましくは７００ｎｍ以下、より好ましくは６８０ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。
【００４４】
母材２５には、シリコーン系樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂等の種々の樹脂又はガラス等の透光性を備える材料を用いることができるが、本実施例においては、例えば、シリコーン系樹脂を使用した。本実施例において、波長変換部材４は、樹脂である母材２５に蛍光体２４を練り込むことにより形成されている。
【００４５】
＜発光装置の製造方法＞
次に、発光装置１の製造方法を図５、図８乃至図１１を参照しつつ説明する。図８乃至図１１は、図５における断面図に対応した各製造工程における断面図である。
【００４６】
先ず、主原料をアルミナ材とするセラミック原料粉末を、有機バインダ、及び有機溶剤とともに粉砕混合し、その後にキャスティングによって厚さの異なる３枚のグリーンシートを形成する。この際、最も厚いグリーンシートを底板部１１ａ用の材料とし、次に厚いグリーンシートを第２側壁部１１ｅ用の材料とし、最も薄い材料を第１側壁部１１ｃの材料とする。すなわち、第２側壁部１１ｅを第１側壁部１１ｃに比して高く形成している。そして、第１側壁部１１ｃ用のグリーンシートに複数の第１開口部１１ｂを形成し、更には第２側壁部１１ｅ用のグリーンシートに第１開口部１１ｂよりも大きく開口する複数の第２開口部１１ｄを形成する。これにより、底板１１ａ、第１開口部１１ｂを備える第１側壁部１１ｃ、及び第２開口部１１ｄを備える第２側壁部１１ｅが形成される（図８）。なお、図８においては、１個の発光装置１に対応した図面が示されているため、各開口部は１個のみ示されている。
【００４７】
次に、底板部１１ａに、内部電極パッド１２ａ、１２ｂ、外部電極パッド１３ａ、１３ｂ、配線パターン１４ａ、１４ｂ、及び放熱パッド１６の下地となる導体（すなわち、電力供給路１５ａ、１５ｂの下地）を印刷し、その後、公知のメッキ技術等によって当該導体上に金を堆積し、電力供給路１５ａ、１５ｂを形成する。（図９）この際、１枚のグリーンシートから複数の底板部１１ａを得ることができるため、当該グリーンシートには複数の電力供給路１５ａ、１５ｂが形成されることになる。
【００４８】
次に、底板部１１ａ上に第１側壁部１１ｃ及び第２側壁部１１ｅを順次積層する。この際、第１開口部１１ｂと第２開口部１１ｄとが連通して収納開口部１１ｆを構成するように、第２側壁部１１ｅを第１側壁部１１ｃ上に積層する。ここで、収納開口部１１ｆは、第１開口部１１ｂ及び第開口部１１ｄの形状及び開口径により、底板部１１ａに向かって凸状となる。また、底板部１１ａと第１側壁部１１ｃとにより、内部電極パッド１２ａ、１２ｂの一部、及び配線パターン１４ａ、１４ｂの一部を挟み、第１開口部１１ｂによって内部電極パッド１２ａ、１２ｂの残部を底板部１１ａ上に露出させる。続いて、積層した状態の底体部１１ａ、第１側壁部１１ｃ、第２側壁部１１ｅを焼成することにより、３枚のグリーンシートを一体的に焼き固めて１枚のセラミック体を形成する。そして、焼き固められた状態のセラミック体を分割することにより、複数のパッケージ基板２が形成される（図１０）。
【００４９】
なお、電力供給路１５ａ、１５ｂの下地である導体上に金を堆積させる工程は、底板部１１ａ、第１側壁部１１ｂ、第２側壁部１１ｅを積層した後に行ってもよい。また、電力供給路１５ａ、１５ｂの下地である導体自体の形成及びメッキを、底板部１１ａ、第１側壁部１１ｂ、第２側壁部１１ｅを積層後に行ってもよい。このような場合には、底板部１１ａと第１側壁部１１ｂとの界面に形成される内部電極パッド１２ａ、１２ｂ、及び配線パターン１４ａ、１４ｂの下地用の導体を容易に形成できるように、当該下地用の導体を挿入するための開口を設けておいてもよい。
【００５０】
次に、収納開口部１１ｆの底面に、接着剤等を介して４個のＬＥＤチップ３を実装し、ＬＥＤチップ３を収納開口部１１ｆに収納する。続いて、４個のＬＥＤチップのｐ電極２１及びｎ電極２２を、金属ワイヤ２３を介して、互いに接続或いは内部電極パッド１２ａ、１２ｂに接続する。この際、金属ワイヤ２３が収納開口部１１ｆからはみ出ないようにする。金属ワイヤ２３が収納開口部１１ｆからはみ出ることにより、金属ワイヤ２３が切断又は損傷し、ＬＥＤチップ３の導通不良が生じるからである。
【００５１】
次に、母材２５に蛍光体２４が練り込まれた状態の波長変換部材４を収納開口部１１ｆ内に充填する。これにより、ＬＥＤチップ３の封止が完成し、発光装置１が完成する（図５）。
【００５２】
＜発光モジュール装置及び照明装置＞
次に、本実施例の発光装置１を備える発光モジュール装置４１について、図１２を参照しつつ説明する。図１２は、図５に対応した状態の発光モジュール装置４１の断面図である。図１２におけるＸ方向及びＺ方向は、図５の場合と同一である。
【００５３】
図１２に示すように、発光モジュール装置４１は、上述した発光装置１、及び発光装置１を実装するための実装基板４２を備えている。実装基板４２は、光を反射する材料から構成されていることが好ましい。例えば、実装基板４２は、各種のセラミックス、樹脂、ガラス、アルミ等の金属等を材料とする基板から構成されていてもよい。また、実装基板４２は、これらの材料を組み合わせたり、複合して用いることもできる。更に、実装基板４２は、光を反射しない材料からなる透明なガラス基板の表面に光を反射する材料を形成してもよい。なお、発光装置１の数量は１個に限れることなく、通常は、複数の発光装置１を実装基板４２に実装することになる。
【００５４】
また、実装基板４２は、実装面４２ａ上に、パッケージ基板２の外部電極パッド１３ａ、１３ｂと電気的に接続される外部電極用接続端子４３ａ、４３ｂ、及びパッケージ基板２の放熱パッド１６と接続される放熱パッド用端子４４が形成されている。外部電極用接続端子４３ａ、４３ｂは、外部電極パッド１３ａ、１３ｂを介してＬＥＤチップ３と電気的に接続される必要があるため、導電性の材料（例えば、金、銀、銅、アルミニウム）から形成されている。放熱パッド用端子４４は、放熱パッド１６から伝導する熱を実装基板４２に効率良く放熱するための材料から構成されていることが好ましく、例えば、金等の金属から構成されている。
【００５５】
このような実装基板４２に発光装置１が実装された状態の発光モジュール装置４１においては、パッケージ本体１１の実装面１１ｇ側から擬似的な白色光が出射されることになる。また、収納開口部１１ｆから露出する内部電極パッド１２ａ、１２ｂが比較的小さいため、ＬＥＤチップ３の発光に基づく光は、内部電極パッド１２ａ、１２ｂより吸収されることが少ない。更に、収納開口部１１ｆは、第１開口部１ｂと比較して開口面積が大きい第２開口部１１ｄの割合が大きく、ＬＥＤチップ３の発光に基づく光は、パッケージ本体１１の側壁に吸収されることなく、外部に出射され易くなる。
【００５６】
このように、本実施例の発光モジュール装置４１においては、ＬＥＤチップ３から出射した光及び波長変換部材４の蛍光体２４によって波長変換された青色光、緑色光、又は赤色光を発光装置１の外部に効率よく出射することできるため、本実施例の発光モジュール装置４１は、従来よりも高い発光効率を有することになる。
【００５７】
このような発光モジュール装置４１は、いずれも図示しないヒートシンク、リフレクタ、レンズ、電源等の照明装置を構成する部材を適宜接続することにより、高い発光効率及び高い放熱性を有する照明装置を実現することができる。例えば、当該照明装置としては、発光モジュール装置４１の発光面（すなわち、パッケージ本体１１の実装面１１ｇ側）にリフレクタが接続され、発光モジュール装置４１の実装基板４２にヒートシンクが接続されてもよい。
【００５８】
＜実施例の効果＞
本実施例に係る発光装置１は、底板部１１ｃ、第１開口部１１ｂを備える第１側壁部１１ｃ、及び第２開口部１１ｄを備える第２側壁部１１ｅを順次積層してなり、第１開口部１１ｂ及び第２開口部１１ｅが連通することによって形成される収納開口部１１ｆを実装面１１ｅ側に有するパッケージ本体１１と、収納開口部１１ｆの底面に実装されて、収納開口部１１ｆに収納される４つＬＥＤチップ３と、底板部１１ａと第１側壁部１１ｃとの間に形成されるとともに、ＬＥＤチップ３との電気的接続をなす部分が収納開口部１１ｆの底面において露出している内部電極パッド１２ａ、１２ｂと、を備えている。このように内部電極パッド１２ａ、１２ｂの大部分が底板部１１ａ及び第１側壁部１１ｃによって挟まれて露出しないことにより、ＬＥＤチップ３の発光に基づく光が内部電極パッド１２ａ、１２ｂによって吸収されることを抑制できる。また、底板部１１ａと第１側壁部１１ｃとの界面に位置する内部電極パッド１２ａ、１２ｂ及び配線パターン１４ａ、１４ｂは、ＬＥＤチップ３の発光に基づく光を吸収することがないため、その形成面積を比較的大きくすることができ、電力供給路１５ａ、１５ｂの低抵抗化を図ることができる。すなわち、本実施例のパッケージ基板１１においては、ＬＥＤチップ３の電極と電気的な接続をなす内部電極パッド１２ａ、１２ｂの露出部分を極力小さくしつつ、電力供給路１５ａ、１５ｂの低抵抗化を実現すべく、内部電極パッド１２ａ、１２ｂの形成面積を大きくすることができる。
【００５９】
また、このような発光装置１において、第１開口部１１ｂは第２開口部１１ｄに比して小さく開口し、収納開口部１１ｆは、底板部１１ａに向かって凸状に形成される。このような構成により、収納開口部１１ｆの開口径を部分的に比較的大きくすることができ、ＬＥＤチップ３の発光に基づく光がパッケージ本体によって吸収されることを抑制できる。
【００６０】
以上のように、本実施例の発光装置１においては、収納開口部１１ｆの底面において露出する内部電極パッド１２ａ、１２ｂによる光の吸収、及びパッケージ本体１１の側壁における光の吸収を抑制することができ、発光装置１の発光効率の向上を図ることができる。
【００６１】
更に、本実施例の発光装置１において、第２側壁部１１ｅは第１側壁部１１ｃに比して高くなっている。これにより、収納開口部１１ｆにおける第２側壁部１１ｅの割合を大きくすることができ、ＬＥＤチップ３から出射される光が発光装置１から放出される位置における開口面積をより大きくすることができる。これにより、ＬＥＤチップ３から出射する光がパッケージ本体によって吸収されることを更に抑制でき、発光装置１の発光効率の更なる向上をもたらすことができる。
【００６２】
本実施例の発光モジュール装置４１、及び当該発光モジュール装置４１を光源とする照明装置においては、本実施例の発光装置１を備えているため、本実施例の発光装置１の効果と同様に、高い発光効率を備えることになる。
【００６３】
また、本実施例のパッケージ基板２はＬＥＤチップ３を実装するための基板であって、底板部１１ａ、第１開口部１１ｂを備える第１側壁部１１ｃ、及び第２開口部１１ｄを備える第２側壁部１１ｅを順次積層してなり、第１開口部１１ｂ及び第２開口部１１ｄが連通することによって形成される収納開口部１１ｆを実装面１１ｇ側に備えるパッケージ本体１１と、底板部１１ａと第１側壁部１１ｃとの間に形成されるとともに、ＬＥＤチップ３との電気的接続をなす部分が収納開口部１１ｆの底面において露出している内部電極パッド１２ａ、１２ｂと、を有している。また、本実施例のパッケージ基板２において、第１開口部１１ｂは第２開口部１１ｄに比して小さく開口している。このような構成から、本実施例に係るパッケージ基板２も、発光装置１の効果と同様に、発光効率の向上を図ることができる。
【００６４】
更に、本実施例の発光装置１の製造方法は、底板部１１ａ、第１開口部１１ｂを備える第１側壁部１１ｃ、及び第１開口部１１ｂに比して大きく開口する第２開口部１１ｄを備える第２側壁部１１ｅを順次積層するとともに、第１開口部１１ｂ及び第２開口部１１ｄを連通して底板部１１ａに向かって凸状である収納開口部１１ｆを実装面１１ｈ側に有するパッケージ本体１１を形成するステップと、底板部１１ａと第１側壁部１１ｃとの間、及び収納開口部１１ｆの底面に内部電極パッド１２ａ、１２ｂを形成するステップと、収納開口部１１ｆの底面にＬＥＤチップ３を実装し、収納開口部１１ｆにＬＥＤチップ３を収納するステップと、収納開口部１１ｆの底面に形成された内部電極パッド１２ａ、１２ｂにＬＥＤチップ３を電気的に接続するステップと、を備えている。このような製造方法によって高い発光効率を備える発光装置１を提供することが可能になる。
【００６５】
＜変形例＞
上述した発光装置１の構造は一例に過ぎず、各種の構成部材の構造及び形状は、本発明の要旨を変更しない範囲において任意に変更することが可能である。以下において、発光装置及びその構成部材の変形例を説明する。
【００６６】
（パッケージ本体）
上述した実施例においては、第１側壁部１１ｃ及び第２側壁部１１ｅの内壁面は、収納開口部１１ｆの底面（すなわち、底板部１１ａの表面）に対して垂直であったが、このような形状に限定されない。例えば、第１側壁部１１ｃ及び第２側壁部１１ｅの内壁面は、収納開口部１１ｆの底面に対して傾斜していてもよい。特に、第１開口部１１ｂ及び第２開口部１１ｄの開口径が外側に向かって徐々に大きくなるように、第１側壁部１１ｃ及び第２側壁部１１ｅの内壁面が外側に向かって傾斜していると、ＬＥＤチップ３からの光等がパッケージ本体１１によって吸収されることが抑制され、発光装置１の発光効率の向上に繋がる。このようなパッケージ本体において、収納開口部１１ｆの底面に対する第１側壁部１１ｃの傾斜角度は、収納開口部１１ｆの底面に対する第２側壁部１１ｅの傾斜角度と同一であってもよく、異なっていてもよい。
【００６７】
また、上述した実施例においては、第１側壁部１１ｃ及び第２側壁部１１ｅを別々のグリーンシートから形成していていたが、第１側壁部１１ｃ及び第２側壁部１１ｅをグリーンシートの状態から一体的に形成してもよい。すなわち、１枚のグリーンシートに対して、複数の凸状の開口部を形成し、第１側壁部１１ｃ及び第２側壁部１１ｅを積層したものに対応するグリーンシートを使用してパッケージ基板２及び発光装置１を製造してもよい。
【００６８】
（ＬＥＤチップ及び波長変換部材の変形例）
上述した実施例においては、発光装置１の光源として紫色光を出射するＬＥＤチップ３を用いたが、発光装置１から白色光を出射することができれば、紫色光を出射するＬＥＤチップ３に限定されることなく、例えば、青色光を出射する青色ＬＥＤチップを用いてもよい。具体的な青色ＬＥＤチップの発光ピーク波長は、通常は４３０ｎｍ以上、より好ましくは４４０ｎｍ以上で、通常は４８０ｎｍ未満、より好ましくは４７０ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。このような場合、波長変換部材４は、当該波長の光を励起光として吸収して黄色光を出射する黄色蛍光体を分散して保持することになる。
【００６９】
具体的な黄色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は５３０ｎｍ以上、好ましくは５４０ｎｍ以上、より好ましくは５５０ｎｍ以上で、通常は６２０ｎｍ以下、好ましくは６００ｎｍ以下、より好ましくは５８０ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。
【００７０】
また、上述した変形例において、ＬＥＤチップ３から出射される青色光と、黄色蛍光体である蛍光体２４から出射される黄色光とを合成し、発光装置１から擬似的に白色光を出射していたが、白色光の色温度を低色温度側に調節するため、又は、白色光の演色性を上げる等のために、波長変換部材４が含有する黄色蛍光体に赤色蛍光体及び／又は緑色蛍光体を添加してもよい。また、黄色光は赤色光と緑色光との合成光であるため、波長変換部材４が含有する蛍光体を赤色蛍光体及び緑色蛍光体に代えてもよい。このような場合には、ＬＥＤチップ３から出射される青色光と、赤色蛍光体から出射される赤色光と、緑色蛍光体から出射される緑色光とを合成し、発光装置１から擬似的に白色光を出射することになる。
【００７１】
具体的な緑色蛍光体、及び赤色蛍光体の発光ピーク波長は、上述したものと同一である。
【００７２】
更に、本実施例の発光装置１から出射される光は白色光に限られることなく、青色光、赤色光、黄色光等の有色光を出射するようにしてもよい。このような場合には、各色を出射する発光素子をＬＥＤチップ３として用いてもよく、発光素子に用いられるＬＥＤチップ３の特性に応じて、蛍光体を適宜変更してもよい。
【００７３】
そして、上述した実施例に係る発光装置１の波長変換部材４は、樹脂である母材２５内には蛍光体２４のみが分散して保持されていたが、光拡散部材を母材２５内に混入させてもよい。光拡散部材としては、例えば、無機系光拡散材、又は有機系光拡散材を用いることができる。
【実施例２】
【００７４】
実施例１においては、発光装置１には１つの収納開口部１１ｆが形成され、当該１つの収納開口部１１ｆ内に収納されるように、４個のＬＥＤチップ３が実装されていたが、収納開口部１１ｆが複数の開口部から構成されてもよい。以下において、収納開口部が２つ形成されている場合の発光装置１０１を実施例２とし、図１３乃至図１８を参照しつつ詳細に説明する。図１３は、本実施例に係る発光装置１０１の平面図である。図１４は、図１３の発光装置１０１の底面図である。図１５は、図１３の発光装置１０１の正面図である。図１６は、図１３の発光装置１０１の側面図である。図１７は、図１３中のXVII−XVII線に沿う発光装置１０１の断面図である。図１８は、図１７中のXVIII−XVIII線に沿う発光装置１０１の断面図である。なお、図１３乃至図１８において、発光装置１０１の平面図（図１３）における一方向をＸ方向、当該平面図においてＸ方向と直交する方向をＹ方向、発光装置１０１の高さ方向をＺ方向と定義する。
【００７５】
＜発光装置の全体構成＞
概略的な構成として、発光装置１０１は、パッケージ基板１０２、パッケージ基板１０２に実装される発光素子であるＬＥＤチップ１０３、及びＬＥＤチップ１０３を覆い封止機能を備える波長変換部材１０４ａ、１０４ｂから構成されている。従って、実施例１に係る発光装置１と同様に、発光装置１０１は、ＬＥＤチップ１０３から出射される光、及びＬＥＤチップ１０３から出射された光を波長変換して得られる光を混合することにより、擬似的な白色光を外部に向けて出射することになる。
【００７６】
以下において、発光装置１０１を構成する各部材を詳細に説明するとともに、発光装置１０１の動作及び効果を説明する。
【００７７】
（パッケージ基板）
図１１乃至図１６から分かるように、パッケージ基板１０２は、例えば、アルミナ（酸化アルミニウム）等のセラミックスからなるパッケージ本体１１１を備えている。特に、図１３、図１７及び図１８に示すように、パッケージ本体１１１は、平板の底板部１１１ａ上に、第１開口部１１１ｂを備える第１側壁部１１１ｃ、及び第２開口部１１１ｄを備える第２側壁部１１１ｅを順次積層した３層構造を有している。そして、第１開口部１１１ｂ及び第２開口部１１１ｄが連通することにより、ＬＥＤチップ１０３を収納する第１収納開口部１１７及び第２収納開口部１１８が形成されている。第１収納開口部１１７と第２収納開口部１１８とは、同一の形状であって、並んで配置されている。従って、本実施例に係る発光装置１０１においては、パッケージ本体１１１が有する収納開口部１１１ｆは、このような２つの第１収納開口部１１７及び第２収納開口部１１８を含んでいることになる。換言すれば、本実施例に係る発光装置１０１は、２つの収納開口を有するパッケージ基板１０２を備えている。なお、パッケージ本体１１１の材料は、実施例１に係る発光装置１と同様に、種々の材料、組合せを用いることができる。
【００７８】
第１収納開口部１１７及び第２収納開口部１１８は、ＬＥＤチップ１０３が実装される実装面１１１ｇ側に位置するように配置されている。また、収第１収納開口部１１７及び第２収納開口部１１８の開口面（すなわち、ＸＹ平面における第２開口部１１１ｄの形状）は楕円形であり、全体的な形状は−Ｚ方向に向かって凸状である。より具体的には、第１収納開口部１１７及び第２収納開口部１１８を構成する第１開口部１１１ｂ及び第２開口部１１１ｄの全体的な形状は楕円柱状であり、第１開口部１１１ｂは第２開口部１１１ｄに比して小さく開口している。すなわち、収納開口部１１１ｆは、楕円柱状の第１開口部１１１ｂ上に第１開口部１１１ｂよりも大きな楕円柱状の第２開口部１１１ｄが配置されるとともに連通することで、底板部１１１ａに向かって凸状の形状を有することになる。
【００７９】
また、図１７に示すように、第２側壁部１１１ｅのＺ方向の厚さは、第１側壁部１１１ｃのＺ方向の厚さよりも大きい。すなわち、第２側壁部１１１ｅは、第１側壁部１１１ｃに比して高くなっている。換言すれば、第２開口部１１１ｅは、第１開口部１１１ｂに比して深くなっている。更に、図１７に示すように、第１側壁部１１１ｃ及び第２側壁部１１１ｅの内壁面は、第１収納開口部１１７及び第２収納開口部１１８の底面（すなわち、第１開口部１１１ｂの底面）に対して垂直になっている。なお、実施例１の変形例と同様に、第１側壁部１１１ｃ及び第２側壁部１１１ｅの内壁面は、第１開口部１１１ｂの底面に対して傾斜してもよく、第１側壁部１１１ｃの第１開口部１１１ｂの底面に対する傾斜角度は、第２側壁部１１１ｅの第１開口部１１１ｂの底面に対する傾斜角度と同一であってもよく、異なっていてもよい。
【００８０】
また、図１３乃至図１８から分かるように、パッケージ本体１１１には、ＬＥＤチップ１０３の電極に外部から電力供給するため電力供給路１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄが形成されている。電力供給路１１５（１１５ａ〜１１５ｄを総称する場合に使用する）は、導電性を備える材料（例えば、金）からなる。具体的には、電力供給路１１５ａは、内部電極パッド１１２ａ、外部電極パッド１１３ａ、及び内部電極パッド１１２ａと外部電極パッド１１３ａとを接続する配線パターン１１４ａから形成されている。同様に、電力供給路１１５ｂ〜１１５ｄは、内部電極パッド１１２ｂ〜１１２ｄ、外部電極パッド１１３ｂ〜１１３ｄ、及び配線パターン１１４ｂ〜１１４ｄから形成されている。なお、本発明に係る電極部は、外部電極パッド１１３（１１３ａ〜１１３ｄを総称する場合に使用する）に対応している。
【００８１】
図１３及び図１８から分かるように、内部電極パッド１１２（１１２ａ〜１１２ｄを総称する場合に使用する）は、底板部１１１ａと側壁部１１１ｃとの間に形成され、その一部が、収納開口部１１１ｆの底面において露出している。より具体的には、３つの内部電極パッド１１２ａ、及び３つの内部電極パッド１１２ｂは第１収納開口部１１７において露出し、３つの内部電極パッド１１２ｃ、及び３つの内部電極パッド１１２ｄは第２収納開口部１１８において露出している。本実施例において、内部電極パッド１１２の平面形状（ＸＹ平面における形状）は長方形であり、その数量は合計１２個であるが、実施例１に係る内部電極パッド１２ａ、１２ｂと同様に、構成に応じて適宜変更することができる。また、実施例１に係る内部電極パッド１２ａ、１２ｂと同様に、できる限り露出面積を小さくすることが好ましい。
【００８２】
図１４乃至図１７から分かるように、外部電極パッド１１３は、パッケージ本体１１１の裏面１１１ｈに形成されている。より具体的に、外部電極パッド１１３ａ〜１１３ｄのそれぞれは、パッケージ本体１１１の裏面１１１ｈの四隅に形成されている。裏面１１１ｈにおける外部電極パッド１１３の形状は概ね長方形であるが、発光装置１０１が実装されることになる実装基板に形成された各端子の形状に応じて適宜変更することができる。
【００８３】
図１６及び図１８から分かるように、配線パターン１１４は、内部電極パッド１１２と、外部電極パッド１１３とを電気的に接続するように、底板部１１１ａと側壁部１１１ｃとの界面からパッケージ本体１１１の側面に亘って形成されている。より具体的には、配線パターン１１４ａ、１１４ｄは、パッケージ本体１１１の側面においてＺ方向に延在し、パッケージ本体１１１の底板部１１１ａ上においてＹ方向に延在することで、内部電極パッド１１２ａ、１１２ｄと外部電極パッド１１３ａ、１１３ｄとを電気的に接続している。一方、配線パターン１１４ｂ、１１４ｃは、パッケージ本体１１１の側面においてＺ方向に延在し、パッケージ本体１１１の底板部１１１ａ上において先ずＸ方向に延在するとともに、Ｘ方向における中央部でＹ方向に延在することで、内部電極パッド１１２ｂ、１１２ｃと外部電極パッド１１３ｂ、１１３ｃとを電気的に接続している。すなわち、配線パターン１１４ｂ、１１４ｃは、ＸＹ平面において、略Ｌ字状に形成されている。
【００８４】
図１８に示すように、配線パターン１１４は、内部電極パッド１１２よりも長く形成されている。このような構成により、内部電極パッド１１２が小さくても、電力供給路１１５の低抵抗化を図ることができる。また、配線パターン１１４は、内部電極パッド１１２と一体的に形成されることによって電気的に接続されている。従って、配線パターン１１４及び内部電極パッド１１２とによって本発明の電極部が構成され、内部電極パッド１１２ａ、１１２ｂの露出した先端部分によって本発明の露出領域が構成され、底板部１１１ａと第１側壁部１１１ｃとの間に位置する内部電極パッド１１２ａ、１１２ｂの一部、及び底板部１１１ａと第１側壁部１１１ｃとの間に位置する配線パターン１１４ａ、１１４ｂの一部によって本発明の被覆領域が構成されている。
【００８５】
更に、図１４乃至図１７に示すように、パッケージ本体１１１の裏面１１１ｈには、放熱パッド１１６が形成されている。具体的に、放熱パッド１１６は、Ｘ方向における裏面１１１ｈの中央部をＹ方向に沿って延びるように形成されている。また、図１３に示すように、放熱パッド１１６は、パッケージ本体１１１を構成する底板部１１１ａの側面にも形成されている。放熱パッド１１６は、ＬＥＤチップ１０３から発する熱を発光装置１０１の外部に放熱するために設けられており、その材料には、熱伝導性に優れた材料（例えば、金）等が用いられる。
【００８６】
以上のような構成から、パッケージ基板１０２は、パッケージ本体１１１、電力供給路１１５及び放熱パッド１１６から構成されている。そして、実施例１の電力供給路１５と同様に、電力供給路１１５の内部電極パッド１１２、外部電極パッド１１３、及び配線パターン１１４は同一材料から構成されていることから、各部材間に界面が形成されることなく一体的に形成され、電力供給路１１５のそれぞれが連続する１つの部材として形成されることになる。
【００８７】
実施例１と同様に本実施例に係るパッケージ基板１０２においても、内部電極パッド１１２の大部分が、底板部１１１ａと第１側壁部１１１ｃとの界面に形成されることにより、収納開口部１１１ｆ（第１収納開口部１１７及び第２収納開口部１１８）の底面にて露出する部分が比較的小さくなっている。これにより、ＬＥＤチップ１０３か出射した光等は、内部電極パッド１１２より吸収されることが少ない。更に、実施例１と同様に収納開口部１１１ｆにおいても、第１開口部１１１ｂと比較して開口面積が大きい第２開口部１１１ｄの割合が大きいため、ＬＥＤチップ１０３から出射した光等は、パッケージ本体１１１の側壁に吸収されることなく、外部に出射され易くなる。
【００８８】
（ＬＥＤチップ）
本実施例においてＬＥＤチップ１０３には、４１０ｎｍのピーク波長を有した紫色光を発するＬＥＤチップを用いる。具体的なＬＥＤチップ１０３の構成については、実施例１に係るＬＥＤチップ３と同様であるため、その説明については省略する。
【００８９】
なお、ＬＥＤチップ１０３の種類や発光波長特性はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨から逸脱しない限りにおいて、様々なＬＥＤチップなどの半導体発光素子を用いることができる。例えば、第１開口部１１７内に収納されるＬＥＤチップ１０３が青色光を出射し、第２開口部１１８内に収納されるＬＥＤチップ１０３が赤色光や紫色光を出射する等、第１開口部１１７内及び第２開口部１１８内に収納されるＬＥＤチップ１０３が発する光のピーク波長を相違させてもよい。ＬＥＤチップ１０３が出射する光の波長は、発光装置１０１から擬似的に出射する白色光をどのように合成するかにより、適宜選択することができる。
【００９０】
図１３及び図１７から分かるように、第１開口部１１７及び第２開口部１１８のそれぞれには、６個のＬＥＤチップ１０３が収納されている。第１開口部１１７及び第２開口部１１８のそれぞれにおいては、Ｙ方向において３個のＬＥＤチップ１０３が列をなすように並置され、Ｘ方向において２個のＬＥＤチップ１０３が並置されることなく、Ｙ方向に偏移して配置されている。例えば、各ＬＥＤチップ１０３は、パッケージ本体１１１に対して、接着剤（図示せず）等を用いて接着固定されている。また、図１１に示すように、各ＬＥＤチップ１０３の収納開口部１１１ｆの底面に向く面に対して逆側の面には、ｐ電極１２１及びｎ電極１２２が設けられている。そして、ＬＥＤチップ１０３のｐ電極１２１は、金属ワイヤ１２３を介して内部電極パッド１１２ａ又は内部電極パッド１１２ｃに接続され、ＬＥＤチップ１０３のｎ電極１２２は、金属ワイヤ１２３を介して内部電極パッド１１２ｂ又は内部電極パッド１１２ｄに接続されている。
【００９１】
上述した接続構成により、第１開口部１１７及び第２開口部１１８のそれぞれにおいては、ＬＥＤチップ１０３が並列に接続されていることになる。なお、ＬＥＤチップ１０３の接続は、このような並列接続に限定されることなく、直列接続又は並列接続と直列接続とを組み合わせた接続を用いることができる。
【００９２】
ここで、ＬＥＤチップ１０３のパッケージ本体１１１への実装方法は、実施例１に係る発光装置１と同様に、ＬＥＤチップ１０３の種類や構造などに応じて適切な方法を選択可能である。
【００９３】
（波長変換部材）
図１３及び図１７から分かるように、パッケージ本体１１１の第１開口部１１７には波長変換部材１０４ａが開口を充填するように形成され、パッケージ本体１１１の第２開口部１１８には波長変換部材１０４ｂが開口を充填するように形成されている。具体的な波長変換部材１０４ａ、１０４ｂの波長変換方法や充填方法、設置方法については、実施例１に係る波長変換部材４と同様であるため、説明については省略する。
【００９４】
また、図１７に示すように、波長変換部材１０４ａ、１０４ｂは、ＬＥＤチップ１０３から入射する紫色光を吸収し、当該紫色光とは異なる波長の出射光を放出する蛍光体１２４ａ、１２４ｂと、蛍光体１２４ａ、１２４ｂを保持する母材１２５ａ、１２５ｂとから構成されている。本実施例における蛍光体１２４ａ、１２４ｂは、紫色光を吸収して励起し、基底状態に戻る際に紫色光とは異なる波長の青色光を発する青色蛍光体、緑色光を発する緑色蛍光体、及び赤色光を発する赤色蛍光体が用いられる。ここで、青色蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体は、上述した実施例１と同様であって、その発光ピーク波長等の説明は省略する。
【００９５】
母材１２５ａ、１２５ｂには、種々の樹脂又はガラス等の透光性を備える材料を用いることができるが、本実施例においても実施例１と同様に、例えば、シリコーン系樹脂を使用した。なお、母材１２５ａ、１２５ｂは、一方が樹脂、他方がガラスであってよく、各母材の樹脂が異なる材料から構成されてもよい。本実施例において、波長変換部材１０４ａ、１０４ｂは、樹脂である母材１２５ａ、１２５ｂに蛍光体１２４ａ、１２４ｂを練り込むことにより形成されている。
【００９６】
ここで、蛍光体１２４ａにおける青色蛍光体、緑色蛍光体、及び赤色蛍光体の配合比は、蛍光体１２４ｂにおける青色蛍光体、緑色蛍光体、及び赤色蛍光体の配合比と異なっている。従って、ＬＥＤチップ１０３から紫色光が出射すると、第１開口部１１７及び第２開口部１１８のそれぞれからは、色又は色温度等の特性の異なる白色光が出射することになる。そして、当該特性の異なる白色光が出射して合成されることにより、発光装置１０１から合成光である擬似的な白色光が出射されることになる。すなわち、発光装置１０１においては、第１開口部１１７及び第２開口部１１８における各色の蛍光体の配合比を調整し、収納開口部１１１ｆから出射される異なる特性の白色光を合成する。そして、各開口部に収納されたＬＥＤチップ１０３に供給する電力を調整することで、発光装置１０１から出射されることになる合成光を調光及び調色することができる。
【００９７】
なお、第１開口部１１７及び第２開口部１１８から出射する光は、合成光である白色光に限定されることなく、青色光、緑色光、若しくは赤色光、又はこれらを合成して得られる有色の合成光であってもよい。このような場合、例えば、蛍光体１２４ａは、紫色光を吸収して励起し、基底状態に戻る際に紫色光とは異なる波長の青色光を発する青色蛍光体、及び緑色光を発する緑色蛍光体が用いられ、蛍光体１２４ｂは、紫色光を吸収して励起し、基底状態に戻る際に紫色光とは異なる波長の青色光を発する青色蛍光体、及び赤色光を発する赤色蛍光体が用いられてもよい。
【００９８】
このような構成の場合、第１開口部１１７から青色光及び緑色光を出射させるとともに、第２開口部１１８から青色光及び赤色光を出射させて合成光である擬似的な白色光等の色の光を得ているため、各開口部に収納されたＬＥＤチップ１０３に供給する電力を調整することで、発光装置１０１から出射される白色光の色温度、色度等の光学的特性を容易に変化させることが可能になる。また、上記構成により、色相、彩度、明度等、所望の出射光を容易に得ることができ、その程度を調整することができる。なお、第１開口部１１７及び第２開口部１１８から出射する光は、異なる色であってもよく、同色であってもよい。
【００９９】
また、実施例１の変形例と同様に、ＬＥＤチップ１０３に青色光を出射する青色ＬＥＤチップを用いる場合には、例えば、波長変換部材１０４ａは当該青色光を励起光として吸収して黄色光を出射する黄色蛍光体を分散して保持し、波長変換部材１０４ｂは当該青色光を励起光として吸収して黄色光を出射する黄色蛍光体及び赤色光を出射する赤色蛍光体を分散して保持してもよい。
【０１００】
本実施例に係る発光装置１０１は、実施例１に係る発光装置１と比較して、収納開口部の開口形状及び数量、ＬＥＤチップの数量、並びに電力供給路の形状が異なっているだけで、基本的な構造は同一である。従って、発光装置１０１の製造方法も、発光装置１の製造方法と概ね同一であり、第１開口部１１１ｂ及び第２開口部１１１ｄを形成する際のパターン、電力供給路１１５の下地を形成する際のパターンが異なるだけである。このため、発光装置１０１の製造方法の詳細な説明については省略する。
【０１０１】
実施例１に係る発光装置１と同様に、本実施例に係る発光装置１０１を実装基板に搭載することにより、発光モジュール装置を構成することができる。また、発光装置１０１を含む発光モジュール装置を光源として、照明装置を構成することもできる。このような発光モジュール装置及び照明装置は、実施例１に係る発光モジュール装置４１及び照明装置と同様の効果を奏することが可能である。
【０１０２】
＜実施例の効果＞
本実施例に係る発光装置１０１は、底板部１１１ｃ、第１開口部１１１ｂを備える第１側壁部１１１ｃ、及び第２開口部１１１ｄを備える第２側壁部１１１ｅを順次積層してなり、第１開口部１１１ｂ及び第２開口部１１１ｅが連通することによって形成される収納開口部１１１ｆを実装面１１１ｅ側に有するパッケージ本体１１１と、収納開口部１１１ｆの底面に実装されて、収納開口部１１１ｆに収納される１２個ＬＥＤチップ１０３と、底板部１１１ａと第１側壁部１１１ｃとの間に形成されるとともに、ＬＥＤチップ１０３との電気的接続をなす部分が収納開口部１１１ｆの底面において露出している内部電極パッド１１２と、を備えている。このように内部電極パッド１１２及び配線パターン１１４の大部分が底板部１１１ａ及び第１側壁部１１１ｃによって挟まれて露出しないことにより、ＬＥＤチップ１０３から出射する光が内部電極パッド１１２及び配線パターン１１４によって吸収されることを抑制できる。また、底板部１１１ａと第１側壁部１１１ｃとの界面に位置する内部電極パッド１１２及び配線パターン１１４は、ＬＥＤチップ３から出射する光を吸収することがないため、その形成面積を比較的大きくすることができ、電力供給路１１５の低抵抗化を図ることができる。すなわち、本実施例のパッケージ基板１１１においては、ＬＥＤチップ１０３の電極と電気的な接続をなす電極パッド１１２の露出部分を極力小さくしつつ、電力供給路１１５の低抵抗化を実現すべく、配線パターン１１４の形成面積を大きくすることができる。
【０１０３】
また、このような発光装置１において、第１開口部１１１ｂは第２開口部１１１ｄに比して小さく開口し、収納開口部１１１ｆは、底板部１１１ａに向かって凸状に形成される。このような構成により、収納開口部１１１ｆの開口径を比較的大きくすることができ、ＬＥＤチップ１０３から出射する青色光がパッケージ本体によって吸収されることを抑制できる。
【０１０４】
以上のように、本実施例の発光装置１０１においても実施例１の発光装置１と同様に、収納開口部１１１ｆの底面において露出する内部電極パッド１１２による光の吸収、及びパッケージ本体１１１の側壁における光の吸収を抑制することができ、発光装置１０１の発光効率の向上を図ることができる。
【０１０５】
更に、本実施例の発光装置１０１においても実施例１の発光装置と同様に、第２側壁部１１１ｅは第１側壁部１１１ｃに比して高くなっている。これにより、収納開口部１１１ｆにおける第２側壁部１１１ｅの割合を大きくすることができ、ＬＥＤチップ１０３から出射される光が発光装置１０１から放出される位置における開口面積をより大きくすることができる。これにより、ＬＥＤチップ１０３から出射する青色光がパッケージ本体によって吸収されることを更に抑制でき、発光装置１０１の発光効率の更なる向上をもたらすことができる。
【０１０６】
そして、本実施例に係る発光装置１０１においては、収納開口部１１１ｆとして第１収納開口部１１７及び第２収納開口部１１８が形成され、第収納１開口部１１７及び第２収納開口部１１８のそれぞれに６個のＬＥＤチップ１０３が収納され、第１開口部１１７と第２開口部１１８から出射される光の色は互いに異なっている。このように、２つの開口部から異なる色の光を出射させて合成光である擬似的な白色光を得ているため、各開口部に収納されたＬＥＤチップ１０３に供給する電力を調整することで、発光装置１０１から出射される白色光の色、色度等の光学的特性を容易に変化させることが可能になる。
【０１０７】
また、本実施例のパッケージ基板１０２はＬＥＤチップ１０３を実装するための基板であって、底板部１１１ａ、第１開口部１１１ｂを備える第１側壁部１１１ｃ、及び第２開口部１１１ｄを備える第２側壁部１１１ｅを順次積層してなり、第１開口部１１１ｂ及び第２開口部１１１ｄが連通することによって形成される収納開口部１１１ｆを実装面１１１ｇ側に備えるパッケージ本体１１１と、底板部１１１ａと第１側壁部１１１ｃとの間に形成されるとともに、ＬＥＤチップ１０３との電気的接続をなす部分が収納開口部１１１ｆの底面において露出している内部電極パッド１１２と、を有している。また、本実施例のパッケージ基板１０２において、第１開口部１１１ｂは第２開口部１１１ｄに比して小さく開口している。このような構成から、本実施例に係るパッケージ基板１０２も、発光装置１０１の効果と同様に、発光効率の向上を図ることができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１、１０１    発光装置
２、１０２    パッケージ基板
３、１０３    ＬＥＤチップ（発光素子）
４、１０４ａ、１０４ｂ    波長変換部材
１１、１１１    パッケージ本体
１１ａ、１１１ａ    底板部
１１ｂ、１１１ｂ    第１開口部
１１ｃ、１１１ｃ    第１側壁部
１１ｄ、１１１ｄ    第２開口部
１１ｅ、１１１ｅ    第２側壁部
１１ｆ、１１１ｆ    収納開口部
１１ｇ、１１１ｇ    実装面
１１ｈ、１１１ｈ    裏面
１２ａ、１２ｂ、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ    内部電極パッド
１３ａ、１３ｂ、１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ    外部電極パッド
１４ａ、１４ｂ、１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄ    配線パターン
１５ａ、１５ｂ、１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄ    電力供給路
１６、１１６    放熱パッド
２１、１２１    ｐ電極
２２、１２２    ｎ電極
２３、１２３    金属ワイヤ
２４、１２４ａ、１２４ｂ    蛍光体
２５、１２５ａ、１２５ｂ    母材
４１    発光モジュール装置
４２    実装基板
４２ａ    実装面
４３ａ、４３ｂ    外部電極用接続端子
４４    放熱パッド用端子
１１７    第１収納開口部
１１８    第２収納開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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