(57)【要約】【課題】基板の折れ曲がりを抑制可能な発光装置を提供する。【解決手段】発光装置１００は、可撓性の基板１０と、複数の発光素子３０と、２つの第１封止部材２０Ａと、第２封止部材２０Ｂと、を備える。２つの第１封止部材２０Ａは、基板１０上に配置され、長手方向に並べられる。複数の第２封止部材２０Ｂは、基板１０上において長手方向に延びるように配置される。第２封止部材２０Ｂは、基板１０上において長手方向に延びるように配置される。第２封止部材２０Ｂは、短手方向において２つの第１封止部材２０Ａの間に形成される第１間隙Ｄ１の側方に位置する。第２封止部材２０Ｂの両端部は、短手方向において、２つの第１封止部材２０Ａそれぞれの側方に位置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に延びる可撓性の基板と、
前記基板上に配置される複数の発光素子と、
前記基板上において前記長手方向に延び、前記長手方向に沿って並べられる２つの封止部材と、
前記基板上において前記長手方向に延び、前記長手方向に直交する短手方向において前記２つの封止部材それぞれの側方に連なるように配置される樹脂部材と、
を備え、
前記２つの封止部材のそれぞれは、前記複数の発光素子のうち１以上の発光素子を封止する、
発光装置。
【請求項２】
前記樹脂部材は、前記複数の発光素子のうち１以上の発光素子を封止する、
請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記基板は、可撓性を有する基体と、前記基体上に設けられる複数の配線部と、を有し、
前記複数の配線部の間に形成される溝部は、前記基板の平面視において、前記２つの封止部材及び前記樹脂部材の少なくとも一方と交差し、
前記溝部は、前記短手方向に沿って延びる、
請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記２つの封止部材及び前記樹脂部材のそれぞれは、前記複数の発光素子のうち２以上の発光素子を封止する、
請求項１乃至３のいずれかに記載の発光装置。
【請求項５】
前記基板の主面の１ｃｍ２当たりにおける前記基板と前記複数の発光素子と前記２つの封止部材と前記樹脂部材の重量の和は、０．１ｇ以下である、
請求項１乃至４のいずれかに記載の発光装置。
【請求項６】
前記基板の主面の１ｃｍ２当たりにおける前記複数の発光素子の数の和は、０．０５個以上１０個以下である、
請求項１乃至５のいずれかに記載の発光装置。
【請求項７】
色温度５０００Ｋにおける前記複数の発光素子の明るさは、９００ｌｍ以上である、
請求項１乃至６のいずれかに記載の発光装置。
【請求項８】
前記基板は、可撓性の基体と、前記基体の主面上に形成される複数の配線部と、前記複数の配線部上に形成され、前記複数の配線部それぞれの一部が露出する複数の開口を有する被覆膜と、を有し、
前記複数の配線部は、前記基体の５０％以上を覆っている、
請求項１乃至７のいずれかに記載の発光装置。
【請求項９】
前記長手方向における前記基板の長さは、前記短手方向における前記基板の幅の５倍以上２００倍以下である、
請求項１乃至８のいずれかに記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性の基板を備える発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可撓性の基板上に配置される複数の封止部材を備える発光装置が知られている（特許文献１参照）。複数の封止部材それぞれは、発光素子を封止する。特許文献１では、ロール状に巻かれたフレキシブル基板を引き出しながら発光素子を配置した後に巻き取るというロールトゥロール方式が採用されている。このように長手方向に巻き取られた発光装置は、保管又は輸送する場合の取り扱い性が良い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２２８６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ロール状に巻き取られた発光装置では、基板の一部分に応力がかかった場合、短手方向に沿って基板が折れ曲がりやすいという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、基板の折れ曲がりを抑制可能な発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る発光装置は、可撓性の基板と、複数の発光素子と、２つの封止部材と、樹脂部材と、を備える。基板は、長手方向に延びる。複数の発光素子は、基板上に配置される。２つの封止部材は、基板上において長手方向に延び、長手方向に沿って並べられる。樹脂部材は、基板上において長手方向に延び、長手方向に直交する短手方向において２つの封止部材それぞれの側方に連なるように配置される。２つの封止部材のそれぞれは、複数の発光素子のうち１以上の発光素子を封止する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、基板の折れ曲がりを抑制可能な発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の発光装置の一実施形態を示す図２の発光装置のＡ−Ａ’線概要断面図である。
【図２】本発明の発光装置の一実施形態を示す概要平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の発光装置は、主として、基板と、発光素子と、封止部材とを備える。
【００１０】
（基板）
基板は、少なくとも、基体と、この基体の上に設けられた複数の配線部と、配線部上に設けられた被覆膜と、を備える。
【００１１】
基体は、発光装置の母体となる部材であり、可撓性を有する。基体は、可撓性を有する限り、目的や用途等に応じて、また、発光素子の実装、光反射率、他の部材との密着性などを考慮して、適切な材料を用いて形成することができる。そのような材料としては、例えば、プラスチック、金属箔等の絶縁性又は導電性材料で構成されたものが挙げられる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミドなどの樹脂が好ましい。特に、発光素子の実装にはんだを用いる場合には、耐熱性の高いポリイミドを用いることがより好ましい。また、基体を形成する材料に、光反射率の高い材料（例えば、酸化チタン等の白色フィラーなど）を含有させていてもよい。
【００１２】
基体の厚みは可撓性を損なわない範囲で、例えば、１０μｍ〜５００μｍ程度が挙げられ、１０μｍ〜２００μｍ程度、１０μｍ〜１００μｍ程度が好ましい。
【００１３】
基体は、目的や用途等に応じて、適切な形状（大きさ、長さ、幅）とすることができる。基体は、実質的に基板の形状を規定し、その形状は、例えば、四角形、長方形、多角形、円形、楕円形及びそれらを組み合わせた形状等が挙げられる。本発明の発光装置を直管型の照明装置などに使用する場合には、長手方向に延長した細長い形状とすることが好ましい。例えば、長手方向の長さと短手方向の長さとの比は、５〜２００：１程度が挙げられ、５〜１００：１程度、１０〜３０：１程度、１０〜２０：１程度がより好ましい。可撓性の基体は、湾曲又は屈曲など、変形させて用いることができるため、例えば、発光装置を１つ用いる場合、それが組み込まれる筐体の幅、長さよりも、数ｍｍ〜数ｃｍ程度の大きいものを用いることができる。また、複数個用いる場合でも、それぞれを合わせた外縁が筐体より数ｍｍ〜数ｃｍ程度大きくなるようなものを用いてもよい。
【００１４】
例えば、直管型照明用の光源、具体的には、約１２０ｃｍの直管型（４０型）照明の場合、幅が０．５ｃｍ〜５ｃｍで、長さが１００ｃｍ〜１５０ｃｍの基体を用いた発光装置を１つ用いてもよく、幅が０．５ｃｍ〜５ｃｍで、長さが２０〜７０ｃｍの基体を用いた発光装置を複数用いてもよい。
【００１５】
また、液晶テレビのバックライト光源などに用いる場合は、用いる液晶の大きさ（インチ数）に合わせて、適切な形状（大きさ、長さ、幅）とすることができる。例えば、５５インチの液晶テレビのバックライト光源として直下型で使用する場合、幅が８０ｍｍ、長さが６８０ｍｍの基体を１５個用いてもよく、幅が４０ｍｍ、長さが６８０ｍｍの基体を３０個用いてもよい。
【００１６】
同様に、５５インチの液晶テレビのバックライト光源としてエッジ型で使用する場合、幅が３ｍｍ〜２０ｍｍ、長さが３４０ｍｍの基体を４個用いてもよく、幅が３ｍｍ〜２０ｍｍ、長さが６８０ｍｍの基体を２個用いてもよい。
【００１７】
可撓性の基体は、このような長尺形状の基体（基板）を、複数個分合わせてロール・ｔｏ・ロール方式で製造することができる。この場合、基体にスプロケットホールを有していてもよい。
【００１８】
複数の配線部は、導電部材として形成されており、基体の一面上に配置され、発光素子に直接または間接的に接続される。配線部は、例えば、銅及びアルミニウム等の金属又は合金の単層又は積層構造の導電性薄膜によって形成することができる。配線部は、基体の一面上のみならず、基板の種類によっては、基板の内部又は他面に配置されていてもよい。
【００１９】
配線部の厚みは、その可撓性を損なわない厚みであることが好ましく、例えば、８μｍ〜１５０μｍ程度が挙げられる。
【００２０】
複数の配線部の形状（パターン）は、特に限定されるものではなく、通常、発光素子を搭載又は発光素子に接続される基板等における配線の形状又はパターンと同様又は準じた形状等、さらに放熱性及び／又は強度等を考慮した形状とすることが好ましい。例えば、クランク形状、三角形、四角形等の多角形、円、楕円等の角のない形状、これらの形状に部分的に凹凸を有する形状等の１種又はこれらを組み合わせた形状が挙げられる。なお、配線部の角部は、丸みを帯びていることが好ましい。
【００２１】
複数の配線部は、互いに離間するように配置されている。このような配線部は、正負一対として構成されていればよく、正負一対の配線部を構成する、導電に寄与し得るそれぞれの配線部の数は特に限定されない。例えば、一対の配線部のそれぞれが、１つの配線部のみによって構成されていてもよいし、複数の配線部によって構成されていてもよい。
【００２２】
配線部は、比較的大面積で、種々の形状を有する配線部を組み合わせて配置することにより、発光装置の配置自由度を高めることができる。例えば、基体が長方形の場合には、長手方向に３個ずつ、短手方向に２個ずつ並べられた６個の発光素子を１ブロックとして並列に接続し、長手方向に並べられた１２ブロックを、正負一対の配線部によって直列に接続することなどが可能になる。また、基体が略正方形、円形又は楕円形状であり、１つの発光素子を通常の正負それぞれの配線部に接続したものであってもよい。
【００２３】
また、発光素子に直接または間接的に電気的に接続されるこれらの配線部（つまり、導電に寄与する配線部）に加えて、同様又は異なる形状等であって、通電に寄与しない配線部が配置されていてもよい。この通電に寄与しない配線部は、放熱部材又は発光素子の載置部として機能させることができる。例えば、基体が長手方向に延長した細長い形状の場合には、この通電に寄与しない配線部は、長手方向の端部まで延長され、短手方向において、配線部の両側に配置されることが好ましい。また、配線部は、配線部への電源の供給を可能とする端子を配置しておくことが好ましい。これにより、外部電源から発光素子に給電することができる。
【００２４】
このような配線部は、その一部を可撓性基体の略全体に配置（好ましくは、切れ目なく配置）させる場合には、基板が湾曲した場合などの発光素子及び後述する封止部材への応力負荷を軽減することができる。具体的には、配線部は、長手方向に延長した細長い形状の基体において、その長手方向に延長して長く配置させることが好ましく、長手方向の１／３〜１倍の長さで配置させることがより好ましい。
【００２５】
上述したように、複数の配線部は、基体の一表面においてそれぞれ分離されているため、その分離のために、配線部が設けられていない溝部（すなわち、基体が露出している部分）を有していることになる。溝部は、配線部間に配置されることから、その形状は配線部の形状に対応しており、例えば、クランク形状が挙げられる。溝部の幅は、配線部の幅より狭いこと、言い換えると、配線部が広い面積で設けることが好ましく、例えば０．０５ｍｍ〜５ｍｍ程度とすることができる。
【００２６】
配線部（導電に寄与する／寄与しない配線部の双方を含む）は、基体の一面において、できるだけ広い面積で設けられることにより、放熱性を高めることができる。
【００２７】
また、可撓性を有する基体を用いる場合、配線部が基体の一表面において全面に比較的大面積で配置されていることにより、その可撓性を保持ながら、かつ、適度な強度を付加することができ、可撓性基板の屈曲による配線部の断線、基板自体の破断等を有効に防止することができる。具体的には、基体の面積に対して５０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、８０％以上、８５％以上９０％以上の面積で配線部を設けることがさらに好ましい。また、配線部の電気的な分離が必要な場合には、それが確保できるように、９９％程度以下、９８％程度以下、９５％程度以下の面積で配置されることが好ましい。
【００２８】
配線部を被覆する被覆膜は、発光素子から出射される光の反射膜として機能し得るものが好ましい。この被覆膜は、後述するように、その一部に配線部を露出するような開口を有しており、この開口を除いて、基板の表面の略全面を被覆していることが好ましい。また、上述した配線間の溝部も被覆していることが好ましい。
【００２９】
開口は、発光素子を正負一対の配線部に接続するために、配線部を露出するように設けられている。開口の形状及び大きさは、特に限定されるものではなく、発光素子の配線部への電気的な接続を可能とする最小限の大きさが好ましい。
【００３０】
１つの基板における開口の数は特に限定されるものではなく、例えば、１つの基板に搭載する発光素子の数に応じて適宜決定することができる。
【００３１】
通常、発光装置としての出力及び配光等に応じて必要な発光素子の数及び配置が調整され、それによって開口の数及び位置が決定される。開口は、搭載する発光素子の数と同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、発光素子を２０個搭載する場合であって、１つの発光素子と１つの開口内に載置する場合は、被覆膜には２０個の開口が配置される。あるいは、1つの開口に２つ以上の発光素子を載置させる場合、１０個以下の開口が配置される。
【００３２】
場合によっては、必ずしも開口内に発光素子が載置されていなくてもよい。例えば、発光装置をいくつかのランク（例えば、出力の異なる発光装置）に作り分ける場合、同じ基板（すなわち、被覆膜に設けられる開口の数及び配置が同じもの）を用いて、開口内に搭載する発光素子の数を変えることで、出力を異ならせることができる。この場合、発光素子が搭載されていない開口が生じる。また、上述した端子など、発光素子に通電させるための部材等を配置する領域に、被覆膜のない領域（開口）が形成されていてもよい。
【００３３】
フリップチップ実装する場合は、１つの開口内に溝の一部を露出させるのが好ましい。
【００３４】
被覆膜は、樹脂、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ＢＴレジン、ＰＰＡ、シリコーン樹脂、ユリア樹脂等により形成することができる。また、被覆膜は、発光素子の出射光及び後述する波長変換部材により変換された波長の光を反射する材料によって形成されることが好ましい。従って、上述した樹脂に、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＭｇＯ等のフィラーを含有させることが好ましい。
【００３５】
被覆膜は、比較的薄い厚みで設けることが好ましく、特に、被覆膜よりも高い位置に発光素子の上面が位置するように設けることが好ましい。具体的には、被覆膜の膜厚は、５μｍ〜５０μｍ程度が挙げられる。
【００３６】
このように構成される基板は、可撓性を有する。これによって、種々の適用に対して、発光素子が搭載されたそのままの形態で又は適宜形状を変形させて利用することができる。基板の合計厚みは、上述した各構成部材の厚みによって調整することができるが、例えば、０．０５〜０．１５ｍｍ程度、好ましくは０．０７〜０．１２ｍｍ程度とすることができる。基板は、上述した基体、配線部及び被覆膜をそれらの間に接着剤等（例えば、シリコーン系接着剤、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤等、厚み：数μｍ〜数十μｍ）を介在させて積層させてもよいし、めっき、熱圧着等を利用して積層させてもよい。
【００３７】
基板の重量は、基体、配線部、被覆膜の材料及び厚み、開口の大きさ及び数等によって適宜調整することができるが、例えば、０．１ｇ／ｃｍ２以下、０．０９ｇ／ｃｍ２以下、０．０８ｇ／ｃｍ２以下、０．０７ｇ／ｃｍ２以下とすることが好ましい。従って、これに搭載する発光素子等の重量を加算しても、非常に軽量な発光装置を実現することができる。
【００３８】
（発光素子）
発光素子は、被覆膜から露出した配線部に電気的に接続されて、基板上において複数配置されている。特に、基板上の上述した被覆膜の開口内において、２つの配線部を跨いで又は１つの配線部上に配置されることが好ましい。このような配置により、発光素子を正負一対の配線部に容易に電気的に接続することができる。
【００３９】
複数の発光素子は、発光装置として必要な出力及び配光を充足するように、その個数及び／又は色調及び／又は配置が決められる。複数の発光素子は、長手方向に沿って２列以上に形成されていてもよい。すなわち、複数の発光素子には、長手方向に沿って並べられた第１グループの発光素子と、長手方向に直交する短手方向において第１グループの発光素子の側方に並べられる第２グループの発光素子と、が含まれていてもよい。従って、これに応じて、上述したように、配線部及び／又は被覆膜の開口部等の形状及び位置等が調整され、そこに、発光素子が載置される。
【００４０】
発光素子は、半導体構造と、ｐ側電極と、ｎ側電極とを有する。
【００４１】
半導体構造は、例えば、透光性を有するサファイア基板上に順次積層された窒化ガリウム系半導体からなるｎ型層、活性層及びｐ型層等によって形成することができる。ただし、窒化ガリウム系半導体に限らず、ＩＩ−ＶＩ族、ＩＩＩ−Ｖ族半導体のいずれを用いてもよい。
【００４２】
ｎ側電極及びｐ側電極は、公知の電極材料の単層膜又は積層膜によって形成することができる。
【００４３】
発光素子は、基板上に、フリップチップ実装されていてもよいし、フェイスアップ実装されていてもよい。
【００４４】
フリップチップ実装される場合には、発光素子のｐ側電極及びｎ側電極は、一対の接合部材を介して一対の配線部にそれぞれ接続される。接合部材としては、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ａｕ−Ｓｎ系等のはんだ、Ａｕ等の金属のバンプ等を用いることができる。
【００４５】
フェイスアップ実装される場合には、発光素子は、樹脂などの絶縁性接合部材、上述の導電性の接合部材によって基体上（配線部上）に固定され、ワイヤによって配線部に電気的に接続される。発光素子の基板が導電性の場合は、上述の接合部材によって電気的に接続される。
【００４６】
基板の一表面には、発光素子のみならず、電子部品（上述の保護素子や関連部品を含む）が配置される。このような電子部品は、発光素子が載置された開口内に、発光素子と一緒に配置してもよいし、別途開口を設け、その開口内に配置してもよい。ただし、電子部品は、発光素子からの光を吸収しにくい位置に配置されることが好ましい。例えば、複数個の発光素子が直列接続された配線部に１つの保護素子を、発光素子の配置に関係なく、端子付近に載置させるなど、任意の位置に載置させることが好ましい。
【００４７】
発光素子は、その構造、その構成材料、印加電圧等によって、その明るさを調整することができる。また、発光装置において、発光素子の数を増減することにより、発光装置自体の明るさを調整することができる。従って、本発明の発光装置は、発光素子の種類及び／又は数等を適宜調整することにより、例えば、直管型（４０型）照明用の光源の場合、発光素子の合計明るさは、色温度５，０００Ｋにおいて２，４００ｌｍ以上の明るさを実現することができる。これによって、従来から使用されている直管、環形及びコンパクト形等の種々の形状の蛍光灯等に相当する又はこれ以上の特性を維持しながら、より小型／軽量で、種々の適用部位又は場所、形態で利用することができる。
【００４８】
また、５５インチのバックライト用の光源の場合、発光素子の合計明るさは、色温度２０，０００Ｋにおいて９，０００ｌｍ以上の明るさを実現することができる。これによってガラスエポキシなどのリジット基板にＬＥＤを実装させたＬＥＤモジュールに比べて、さらに、従来の蛍光灯に比べて、一層自由度を確保することができ、従来の蛍光灯や冷陰極管等では実現できなかった種々の部位又は場所、形態で利用することが可能となる。
【００４９】
例えば、１つの発光装置における発光素子の数（密度）は、０．０５個〜１０個／ｃｍ２とすることができる。このような発光素子の密度は、上述した基板を利用することにより、発光素子の支持強度、発光素子の放熱性、電圧供給などを適切に調整することができるため、実現することが可能となる。
【００５０】
（樹脂層）
樹脂層は、発光素子の側方（外周）において、例えば、被覆膜に設けられた開口内、被覆膜の開口の外周又は開口内から開口の外周、つまり、被覆膜上にまで及んで配置されていてもよい。また、配線部の有無にかかわらず、例えば、配線部間の溝部及び／又は発光素子の直下に配置されていてもよい。
【００５１】
樹脂層は、発光素子の外縁（側面）に接していることが好ましい。通常、発光素子の基板上への搭載は、接合部材等を用いて行うが、この接合部材及び／又は基体の一部表面（例えば、配線部等）等は、樹脂層を構成する材料よりも、通常、光による劣化が生じやすい。従って、発光素子の近傍において、この接合部材及び／又は基体の一部表面等が樹脂層に被覆されるように配置されることが好ましい。これによって、発光素子から出射される比較的強い光を接合部材及び／又は基体等に直接照射されることがなくなるため、発光装置を構成する部材の光劣化を効果的に防止することができる。
【００５２】
樹脂層の発光素子と反対側の端部は、後述する封止部材の外縁内であってもよいし、外縁と一致してもよいし、外縁外であってもよい。なかでも、略外縁と一致するか、外縁外に配置することが好ましい。これにより、樹脂層と封止部材との接触面積を確保しやすくなるために、より強固に、封止部材を発光装置、特に、樹脂層に密着させることができる。
【００５３】
言い換えると、樹脂層の大きさ、つまり、発光装置を光取り出し方向から見た場合の平面積は、発光素子の平面積を除いた封止部材の平面積に対して、同等であってもよいし、大きくてもよいし、小さくてもよい。特に、発光素子の平面積を除いた封止部材の平面積の１／５〜３倍程度、１／４〜３倍程度が好ましく、１／３〜１．５倍がより好ましい。このように、樹脂層が配置する平面積が大きければ、後述するように、封止部材との接触面積が増大するため、両者の密着性により、発光装置の封止部材の密着性をより一層強固なものとすることができる。
【００５４】
樹脂層は、例えば、数μｍ〜数百μｍ程度の範囲内の膜厚で配置することができる。特に、発光素子に接触する部分は、発光素子の側面の高さに相当する膜厚以下であることが好ましい。樹脂層が、開口内全体に配置される場合には、開口の縁と接触する部分は、開口の深さに相当する膜厚以下であることが好ましい。特に、発光素子から、その外側（発光素子の中心に対して外側）に向かって減少する厚みであることが好ましい。
【００５５】
樹脂層は、例えば、シリコーン樹脂組成物、変性シリコーン樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物、変性エポキシ樹脂組成物、アクリル樹脂組成物等、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂及びこれらの樹脂を少なくとも１種以上含むハイブリッド樹脂等をベースポリマーとして含有する樹脂によって形成することができる。なかでも、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等をベースポリマーとして含有する樹脂が好ましい。ここで、ベースポリマーとは、樹脂層を構成する材料中、最も含有重量が多い樹脂を意味する。また、樹脂層は、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＭｇＯなどの反射材及び／又は拡散材を含有させることが好ましい。これにより、効率よく光を反射させることができる。
【００５６】
樹脂層を構成する材料は単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。これにより、光の反射率を調整することができ、また、樹脂の線膨張係数を調整することが可能となる。
【００５７】
特に、樹脂層は、上述した封止部材と同一ポリマー、特に、樹脂層を構成するベースポリマーが封止部材と同一のポリマーを含んで形成されることが好ましく、封止部材のペースポリマーと同一のポリマーをベースポリマーとして含んで形成されていることがより好ましい。これによって、封止部材が樹脂層と接触する部位において、両者の適合性、融和性及び相溶性が良好であるために、樹脂層との密着性をより一層確保することができ、封止部材の発光装置における強固な密着性を実現することができる。
【００５８】
（封止部材）
複数の封止部材は、基板上において長手方向に並べられる。複数の封止部材それぞれは、長手方向に沿って延びるように形成される。
【００５９】
封止部材は、長手方向に延びるように形成される。封止部材は、上述した第１グループの発光素子のうち１以上の発光素子を封止する。封止部材の短手方向における幅は、発光素子の幅よりも大きいことが好ましいが、これに限られるものではない。封止部材の長手方向における長さは、幅の５倍以上であることが好ましいが、これに限られるものではない。封止部材によって封止される発光素子の数は任意に設定可能であり、封止部材ごとに設定されていてもよい。複数の封止部材によって、第１グループの発光素子すべてが封止されることが好ましい。
【００６０】
なお、複数の封止部材は、後述する樹脂部材が第２グループの発光素子を封止しない場合には、第２グループの発光素子を封止してもよい。この場合、複数の封止部材は、短手方向に２列に形成されていればよい。
【００６１】
また、複数の封止部材は、上述した複数の配線部の間の溝部が短手方向に沿って延びている場合には、基板の平面視において溝部と交差していることが好ましい。この場合、溝部に沿って基板が曲がることを封止部材によって抑えることができる。
【００６２】
複数の封止部材は、長手方向において互いに離間するように配置されている。封止部材どうしの間に形成される間隙の長手方向における長さは、任意に設定可能である。
【００６３】
封止部材は、発光素子からの光に対して透光性で、かつ、耐光性及び絶縁性を有するものが好ましい。この封止部材は、上述した被覆膜の開口の全てを被覆するように配置されていることが好ましいが、開口の一部を被覆しないように配置されていてもよい。ここでの透光性とは、発光素子の出射光の６０％程度以上を透過する性質、好ましくは７０％以上又は８０％以上の光を透過する性質を意味する。
【００６４】
封止部材は、具体的には、シリコーン樹脂組成物、変性シリコーン樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物、変性エポキシ樹脂組成物、アクリル樹脂組成物等、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂及びこれらの樹脂を少なくとも１種以上含むハイブリッド樹脂等の樹脂によって形成することができる。
【００６５】
封止部材は、発光素子から出射される光を吸収して異なる波長の光に変換する蛍光体等の波長変換部材を含有していることが好ましい。このような波長変換部材としては、例えば、酸化物系、硫化物系、窒化物系の蛍光体などが挙げられる。例えば、発光素子として青色発光する窒化ガリウム系発光素子を用いる場合、青色光を吸収して黄色〜緑色系発光するＹＡＧ系、ＬＡＧ系、緑色発光するＳｉＡｌＯＮ系（βサイアロン）、赤色発光するＳＣＡＳＮ、ＣＡＳＮ系の蛍光体を単独で又は組み合わせて用いることが好ましい。特に、液晶ディスプレイ、テレビのバックライト等の表示装置に用いる発光装置では、ＳｉＡｌＯＮ系蛍光体とＳＣＡＳＮ蛍光体とを組み合わせて用いることが好ましい。また、照明用途としては、ＹＡＧ系又はＬＡＧ系の蛍光体とＳＣＡＳＮ又はＣＡＳＮ蛍光体とを組み合わせて用いることが好ましい。
【００６６】
また、封止部材は、光散乱材（硫酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素など）を含有していてもよい。
【００６７】
封止部材の形状は、特に限定されるものではないが、発光素子から出射される光の配光性及び指向性を考慮して、凹レンズ又は凸レンズとすることが好ましい。なかでも、半球形状の凸レンズとすることが最も好ましい。
【００６８】
封止部材は、その外縁が、被覆膜上に配置されていてもよいし、被覆膜の開口内に配置されていてもよい。
【００６９】
封止部材は、発光素子を被覆する限り、発光素子に直接接触していなくてもよく、発光素子との間に空洞を有していてもよいし、発光素子の上方では、発光素子に接触するが、発光素子の外周では、基板を構成する被覆膜及び配線層と必ずしも直接接触せず、後述する樹脂層を介して配置されていてもよい。
【００７０】
（樹脂部材）
樹脂部材は、基板上において、長手方向に沿って延びるように形成される。樹脂部材は、短手方向において、２つの封止部材の側方に配置される。具体的に、樹脂部材は、２つの封止部材それぞれの側方に連なるように配置されている。すなわち、樹脂部材は、短手方向において２つの封止部材のそれぞれと重なるように配置されている。従って、樹脂部材は、短手方向において２つの封止部材の間隙と重なる位置に配置されている。なお、樹脂部材は、２つの封止部材それぞれの一部だけの側方に配置されていてもよい。また、樹脂部材は、３つ以上の封止部材の側方に連なるように形成されていてもよい。従って、樹脂部材は、短手方向において２つ以上の間隙と重なっていてもよい。
【００７１】
また、樹脂部材は、上述した第２グループの発光素子のうち１以上の発光素子を封止していてもよいし、発光素子を封止していなくてもよい。
【００７２】
また、樹脂部材は、上述した複数の配線部の間の溝部が短手方向に沿って延びている場合には、基板の平面視において溝部と交差していることが好ましい。この場合、溝部に沿って基板が曲がることを樹脂部材によって抑えることができる。
【００７３】
樹脂部材は、上述の封止部材と同様の材料によって構成することができる。すなわち、樹脂部材は、発光素子からの光に対して透光性で、かつ、耐光性及び絶縁性を有する材料によって構成することができる。具体的には、シリコーン樹脂組成物、変性シリコーン樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物、変性エポキシ樹脂組成物、アクリル樹脂組成物等、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂及びこれらの樹脂を少なくとも１種以上含むハイブリッド樹脂等の樹脂などを用いることができる。
【００７４】
（特徴）
本発明の発光装置では、樹脂部材は、短手方向において２つの封止部材の間隙の側方に位置している。また、樹脂部材の両端部は、短手方向において２つの封止部材それぞれの端部の側方に位置している。これによって、可撓性の基板を封止部材及び樹脂部材によって適度に保持することができるため、基板が短手方向に沿って折れ曲がることを抑制することができる。
【００７５】
本発明の発光装置は、上述したように、可撓性基体を用いた可撓性の基板を備え、従来の用途で必要とされる明るさ等の特性及び寿命等を維持／向上させながら、非常に小型／軽量化を実現することができる。つまり、本発明の発光装置は、少なくとも、基板、複数の発光素子及び封止部材を備え、その重量が１ｇ／ｃｍ２以下を実現することができ、好ましくは、０．７ｇ／ｃｍ２以下、０．４ｇ／ｃｍ２以下、０．1ｇ／ｃｍ２以下を実現することができる。また、より好ましくは、上述した外部電源を供給するための端子、保護素子、ニューズ、抵抗等、発光装置をその形態で利用するために必要とされる関連部品を搭載した状態でも、その重量が１ｇ／ｃｍ２以下を実現することができ、好ましくは、０．７ｇ／ｃｍ２以下、０．４ｇ／ｃｍ２以下、０．１ｇ／ｃｍ２以下を実現することができる。従って、非常に軽量な発光装置が得られることになる。
【００７６】
また、別の観点から、例えば、直管の蛍光灯の代替として利用する場合には、例えば、約１２０ｃｍ×１．５ｃｍの面積の基板に対して、等間隔で９０〜１２０個（例えば、１００個）程度、約６０ｃｍ×１．７ｃｍの面積の基板に対して、等間隔で５０〜７０個（例えば、６０個）程度の発光素子が搭載されるが、このような形態の発光装置において、その総重量が１０ｇ以下、好ましくは、９ｇ以下、８ｇ以下、７ｇ以下を実現することができる。また、より好ましくは、上述した外部電源を供給するための端子、保護素子、ニューズ、抵抗等、発光装置をその形態で利用するために必要とされる関連部品を搭載した状態でも、その総重量が１０ｇ以下、好ましくは、９ｇ以下、８ｇ以下、７ｇ以下を実現することができる。
【００７７】
以下に、本発明の発光装置についての具体的な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００７８】
（実施の形態）
この実施の形態１の発光装置１００は、図１及び図２に示すように、基板１０と、基板１０の表面に配置された複数の発光素子３０と、基板１０上に配置される複数の封止部材２０と、を有する。
【００７９】
基板１０は、ポリイミド（膜厚２５μｍ程度）からなる可撓性を有する基体１１と、その一面に設けられ、溝部１４によって分離された複数の配線部１２（銅箔、膜厚３５μｍ程度）と、その上に被覆された絶縁性を有する被覆膜１５（膜厚１５μｍ程度、酸化チタン含有エポキシ系樹脂からなる）とが、接着剤（エポキシ系接着剤）を介して積層された積層構造によって形成されている。配線部１２のうち、長手方向にわたって延長する配線部１３が、配線部１２への電源の供給を可能とする端子１３１と接続されている。
【００８０】
基板１０のサイズは、６７９．４ｍｍ（長さ）×７９．２５ｍｍ（幅）×０．０９ｍｍ（厚さ）のサイズ（面積５３８．４２ｃｍ２）である。
【００８１】
基板１０は、発光素子３０との電気的な接続のために、その一部領域において、配線部１２間の溝部１４と、配線部１２とを、開口によって被覆膜１５から露出させている。
【００８２】
配線部１２は、短手方向及び長手方向の双方において多段階に屈曲している。そのため、配線部１２は、クランク形状に複数の凹部又は凸部を有する形状になっている。溝部１４の幅が０．３ｍｍ程度であることから、配線部１２、１３は、基板の全面積に対して８５％程度配置されていることになる。
【００８３】
発光素子３０は、半導体構造と、ｐ側電極と、ｎ側電極とを有する（図示せず）。半導体構造は、一部領域において、ｐ型半導体層及び発光層が除去されて、ｎ型半導体層が露出しており、その露出面にｎ側電極が形成されている。ｐ型半導体層の上面にはｐ側電極が形成されている。従って、ｎ側電極とｐ側電極とは、半導体構造に対して同じ面側に形成されていることとなる。
【００８４】
このような発光素子３０は、基板１０の被覆膜１５から露出した一対の配線部１２に、ｎ側電極及びｐ側電極が配置された面を下に向けて、接合部材３５によって電気的に接続されている。
【００８５】
発光素子３０は、例えば、図２において、Ｘで表された範囲に、１２個直列配列されており、さらに、この直列配列を７組並列配列して、合計８４個の発光素子を備えている。また、複数の発光素子３０は、図２に示すように、長手方向に沿って４列並べられている。１列目と３列目の発光素子３０は、長手方向において同じ位置に配置され、２列目と４列目の発光素子３０は、長手方向において同じ位置に配置されている。
【００８６】
基板１０表面の発光素子３０が配置された領域の周囲及びその直下の一部には、樹脂層４０が配置されている。樹脂層４０は、例えば、酸化チタンが３０重量％程度含有されたシリコーン樹脂によって形成されている。
【００８７】
この樹脂層４０は、発光素子３０の外縁、かつ接合部材３５上から、発光素子の外周であって、被覆膜１５の開口内の全部及び被覆膜１５上に及んで配置している。樹脂層４０の厚みは、発光素子３０側においては、発光素子３０の高さと略同じ厚みであり、接合部材３５上においては徐々に薄くなり、被覆膜１５上において、１０μｍ程度の厚みとなっている。樹脂層４０は、発光素子３０側の端部から、その反対側の端部までの長さが１ｍｍ程度である。
【００８８】
樹脂層４０が、発光素子３０の外周において比較的大面積で配置される場合には、封止部材２０を樹脂層４０とより大面積で接触させることができるために、封止部材２０を、基板１０に対して、強固に密着させることができる。また、樹脂層４０は、接合部材３５、配線部１２よりも、反射率が高いため、より一層効率的に発光素子からの光取り出しを行うことができる。
【００８９】
発光素子３０が搭載された基板１０上であって、発光素子３０、その周囲に配置された樹脂層４０、この樹脂層４０直下から発光素子３０の外側に配置された被覆膜１５の上に、封止部材２０が形成されている。封止部材２０は、例えば、蛍光体（ＬＡＧ及びＳＣＡＳＮ）が合計１０重量％程度含有されたシリコーン樹脂によって形成されている。つまり、封止部材２０は、樹脂層を構成するポリマーと同種のポリマーを含む。
【００９０】
封止部材２０は、ライン塗布法や印刷法等によって、直線状に成形されている。なお、ライン塗布法とは、ディスペンサ等から所定量の樹脂を吐出させながら、ディスペンサを移動させ、ライン状につながった樹脂層を形成する方法である。封止部材２０の高さは、例えば、３．５ｍｍ程度である。
【００９１】
封止部材２０が、樹脂層４０と同一のベースポリマーを含有して配置されるために、両者の密着性を確保することができる。特に、この発光装置１００では、樹脂層４０の全表面及び被覆膜１５上に配置されている部分の全側面において、樹脂層４０と封止部材２０とが接触するために、より一層両者の接触面積を確保することができる、さらに、同一のベースポリマーを含有して配置されているために、両者の適合性、融和性及び相溶性が良好であるために、密着性をより強固なものとすることができる。
【００９２】
また、複数の封止部材２０は、複数の第１封止部材２０Ａと、複数の第２封止部材２０Ｂと、複数の第３封止部材２０Ｃと、複数の第４封止部材２０Ｄと、を含む。本実施形態において、第１乃至第４封止部材２０Ａ〜２０Ｄのうち少なくとも１つが「封止部材」の一例であり、第１乃至第４封止部材２０Ａ〜２０Ｄのうち少なくとも１つが「樹脂部材」の一例である。
【００９３】
具体的に、第１封止部材２０Ａは、２つの第２封止部材２０Ｂの間で基体１０が折れ曲がることを抑制するための「樹脂部材」として機能しており、第２封止部材２０Ｂは、２つの第１封止部材２０Ａの間で基体１０が折れ曲がることを抑制するための「樹脂部材」として機能している。同様に、第２封止部材２０Ｂは、２つの第３封止部材２０Ｃの間で基体１０が折れ曲がることを抑制するための「樹脂部材」として機能しており、第３封止部材２０Ｃは、２つの第２封止部材２０Ｂの間で基体１０が折れ曲がることを抑制するための「樹脂部材」として機能している。このことは、第３封止部材２０Ｃと第４封止部材２０Ｄとの間でも同様に成立している。
【００９４】
複数の第１封止部材２０Ａは、１列目の発光素子３０を封止する。複数の第２封止部材２０Ｂは、２列目の発光素子３０を封止する。複数の第３封止部材２０Ｃは、３列目の発光素子３０を封止する。複数の第４封止部材２０Ｄは、４列目の発光素子３０を封止する。複数の第１封止部材２０Ａと複数の第３封止部材２０Ｃは、長手方向において同じ位置に配置されている。複数の第２封止部材２０Ｂと複数の第４封止部材２０Ｄは、長手方向において同じ位置に配置されている。
【００９５】
ここで、第１封止部材２０Ａどうしの間に形成される第１間隙Ｄ１は、短手方向において第２封止部材２０Ｂの側方に位置している。また、第２封止部材２０Ｂどうしの間に形成される第２間隙Ｄ２は、短手方向において第１封止部材２０Ａ及び第３封止部材２０Ｃの側方に位置する。すなわち、第２間隙Ｄ２は、短手方向において第１封止部材２０Ａと第３封止部材２０Ｃの間に位置している。また、第３封止部材２０Ｃどうしの間に形成される第３間隙Ｄ３は、短手方向において第２封止部材２０Ｂ及び第４封止部材２０Ｄの側方に位置する。すなわち、第３間隙Ｄ３は、短手方向において第２封止部材２０Ｂと第４封止部材２０Ｄの間に位置している。また、第４封止部材２０Ｄどうしの間に形成される第４間隙Ｄ４は、短手方向において第３封止部材２０Ｃの側方に位置する。
【００９６】
また、第１乃至第４封止部材２０Ａ〜２０Ｄのそれぞれは、短手方向において、隣接する封止部材の間隙の側方に位置している。また、第１乃至第４封止部材２０Ａ〜２０Ｄそれぞれの両端部は、短手方向において、２つの封止部材の端部の側方に位置している。具体的に、第２封止部材２０Ｂは、短手方向において２つの第１封止部材２０Ａの間に形成される第１間隙Ｄ１の側方に位置している。また、第２封止部材２０Ｂの両端部は、短手方向において、２つの第１封止部材２０Ａそれぞれの端部の側方に位置している。
【００９７】
また、接合部材３５及び配線部１２の表面及びこれらの界面、配線部１２と反射膜１５との界面を、樹脂層４０によって被覆することができるため、これらの部位の光劣化、光劣化による剥離等を効果的に防止することができる。
【００９８】
このように構成された発光装置を５つ準備し、５つの発光装置の総重量を測定し、得られた重量を５で除することにより、１つの発光装置の総重量を算出した。その結果、２１．８４ｇであった。従って、この発光装置は、０．０４ｇ／ｃｍ２であり、発光素子が、０．１６個／ｃｍ２で配置されていることとなる。
【００９９】
なお、この発光装置１００の明るさは、色温度２０，０００Ｋで約９，０００ｌｍであった。
【０１００】
上述の発光装置では、第１間隙Ｄ１が、短手方向において第２封止部材２０Ｂの側方に位置しているため、第１封止部材２０Ａと第２封止部材２０Ｂによって適度に基板１０を保持することができる。従って、基板１０が短手方向に沿って折れ曲がることを抑制することができる。なお、このような効果は、第２間隙Ｄ２が第３封止部材２０Ｃの側方に位置することや、第３間隙Ｄ３が第４封止部材２０Ｄの側方に位置することによっても得ることができる。
【０１０１】
また、本発明の発光装置は、非常に小型／軽量化を実現しながら、特性（明るさ等）及び寿命等を、従来の冷陰極管等に対して向上させることができる。その結果、より広範な種々の形態及び用途に適用することが可能となる。
【０１０２】
また、配線部１２，１３は、基体１１の５０％以上を覆っていればよい。長手方向における基板１０の長さは、短手方向における基板１０の幅の５倍以上２００倍以下であればよい。
【０１０３】
また、上述の発光装置では、複数の発光素子３０が４列に並べられることとしたが、これに限られるものではない。複数の発光素子３０は、１列に並べられていてもよい。この場合には、１列の封止部材２０が複数の発光素子３０を封止するように配置され、かつ、１列の封止部材２０の短手方向における側方に樹脂部材が配置されていればよい。この場合であっても、樹脂部材が２つの封止部材の間隙の側方に位置し、かつ、樹脂部材の両端部が２つの封止部材それぞれの端部の側方に位置することによって、基板が短手方向に沿って折れ曲がることを抑制することができる。
【０１０４】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明の発光装置は、照明用光源、各種インジケーター用光源、車載用光源、ディスプレイ用光源、液晶のバックライト用光源、センサー用光源、信号機、車載部品、看板用チャンネルレター等、種々の光源に使用することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１０  基板
１１  基体
１２、１３、２２、２３、３２、３３  配線部
１４、２４、３４  溝部
１５  被覆膜
２０Ａ〜２０Ｄ  封止部材
３０  発光素子
３５  接合部材
４０  樹脂層
１００、２００、３００  発光装置
１３１  電子部品
Ｄ１〜Ｄ４  封止部材の間隙
【図１】
2014175393.tif 000003
【図２】
2014175393.tif 000004