(57)【要約】【課題】ＬＥＤの温度上昇を抑える。【解決手段】発光モジュール５４は、ＬＥＤ４５と、接着剤３０とを具備する。ＬＥＤ４５は、光を吸収する材料で形成され、基板２１上に設けられた基材４４と、当該基材４４上に設けられ、光を発する発光層４３とを有する。接着剤３０は、基材４４の周囲に設けられ、基材４４を介して、発光層４３が発する熱を受け取って基板２１へ放出する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を吸収する材料で形成され、基板上に設けられた基材と、当該基材上に設けられ、光を発する発光層とを有する半導体発光素子と；
前記基材の周囲に設けられ、前記基材を介して、前記発光層が発する熱を受け取って前記基板へ放出する放熱部と；
を具備することを特徴とする発光モジュール。
【請求項２】
前記放熱部は、
前記基材における前記発光層が設けられている面以外の２面以上で、前記基材と接続していることを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項３】
前記基材は６面体であり、
前記放熱部は、
前記基材において、前記発光層が設けられている面、および、当該発光層が設けられている面と反対側の面、以外の４面と接続していることを特徴とする請求項１または２に記載の発光モジュール。
【請求項４】
前記放熱部は、
前記基材を前記基板上に接合させる接着剤であり、
前記接着剤の熱伝導率は、０．３Ｗ／ｍＫ以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の発光モジュール。
【請求項５】
前記接着剤は、
前記基材の側面の半分以上の面積を覆うことを特徴とする請求項４に記載の発光モジュール。
【請求項６】
前記接着剤が前記基材と前記基板とを接合させている状態において、前記基材の周辺にある前記接着剤の、前記基板の厚み方向における長さは、
前記基材の厚みと前記発光層の厚みとを合わせた長さよりも長いことを特徴とする請求項４または５に記載の発光モジュール。
【請求項７】
前記放熱部は、
前記基材がはめ込まれる凹部を有する基板であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の発光モジュール。
【請求項８】
前記基板の厚み方向における前記凹部の長さは、
前記基材の厚みの半分の長さよりも長いことを特徴とする請求項７に記載の発光モジュール。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の発光モジュールと；
前記発光モジュールに電力を供給する点灯装置と；
を具備することを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、発光モジュールおよび照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）を光源とする照明装置が普及しつつある。このような照明装置に用いられるＬＥＤとしては、例えばサファイア等の透明な基材上にＧａＮ等を含む半導体層（発光層）が設けられ、これらを蛍光体を含む樹脂で覆う構造のものが知られている。そのような構造のＬＥＤでは、発光層の基材側の面から放射された光は、透明な基材を透過してＬＥＤの外部へ放射される。
【０００３】
ところで、ＬＥＤは、発光に伴って熱が発生する。ＬＥＤの温度が上昇すると、光量の低下や樹脂の劣化等が生じるため、ＬＥＤの温度上昇を抑える必要がある。しかし、従来のＬＥＤでは、基材の周辺を放熱部材で覆うと、基材を透過する光を妨げることになり、発光効率が低下してしまう。そのため、ＬＥＤの温度上昇を抑えることが困難だった。
【０００４】
また、近年では、シリコン等の黒色の材料を基材に用いたＬＥＤも開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３８６６９３号
【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、ＬＥＤの温度上昇を抑えることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る発光モジュールは、光を吸収する材料で形成され、基板上に設けられた基材と、当該基材上に設けられ、光を発する発光層とを有する半導体発光素子と、前記基材の周囲に設けられ、前記基材を介して、前記発光層が発する熱を受け取って前記基板へ放出する放熱部と、を具備する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、半導体発光素子の温度上昇を抑えることが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る照明装置の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る照明装置の一例を示す断面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る照明装置の電気的な接続関係の一例を示す概念図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る発光ユニットの構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る発光モジュールの一例を示す上面図である。
【図６】図６は、図５における発光モジュールのＡ−Ａ断面図である。
【図７】図７は、図６におけるＬＥＤ近傍の拡大図である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係る発光モジュールの一例を示す上面図である。
【図９】図９は、図８における発光モジュールのＢ−Ｂ断面図である。
【図１０】図１０は、図９におけるＬＥＤ近傍の拡大図である。
【図１１】図１１は、第３の実施形態に係る発光モジュールの一例を示す上面図である。
【図１２】図１２は、図１１における発光モジュールのＣ−Ｃ断面図である。
【図１３】図１３は、第４の実施形態に係る発光モジュールの一例を示す断面図である。
【図１４】図１４は、第５の実施形態に係るＬＥＤ近傍の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、第６の実施形態に係るＬＥＤ近傍の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、第７の実施形態に係るＬＥＤ近傍の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下で説明する実施形態に係る発光モジュールは、光を吸収する材料で形成され、基板上に設けられた基材と、当該基材上に設けられ、光を発する発光層とを有する半導体発光素子であるＬＥＤと、基材の周囲に設けられ、基材を介して、発光層が発する熱を受け取って基板へ放出する放熱部と、を具備する。このような構成により、ＬＥＤの温度上昇を抑えることが期待できる。
【００１１】
また、以下で説明する実施形態に係る発光モジュールにおいて、放熱部は、基材における発光層が設けられている面以外の２面以上で、基材と接続していることが好ましい。これにより、発光層に発生した熱が、基材を介して効率よく放熱部に伝わることが期待できる。
【００１２】
また、以下で説明する実施形態に係る発光モジュールにおいて、基材は６面体であり、放熱部は、基材において、発光層が設けられている面、および、当該発光層が設けられている面と反対側の面、以外の４面と接続していてもよい。これにより、発光層に発生した熱が、基材を介して効率よく放熱部に伝わることが期待できる。
【００１３】
また、以下で説明する実施形態に係る発光モジュールにおいて、放熱部は、基材を基板上に接合させる接着剤であり、接着剤の熱伝導率は、０．３Ｗ／ｍＫであってもよい。これにより、接着剤は、基材から伝わった熱を効率よく基板に放出することが期待できる。
【００１４】
また、以下で説明する実施形態に係る発光モジュールにおいて、接着剤は、基材の側面の半分以上の面積を覆ってもよい。これにより、発光層に発生した熱が、基材を介して効率よく接着剤に伝わることが期待できる。
【００１５】
また、以下で説明する実施形態に係る発光モジュールにおいて、接着剤が基材と基板とを接合させている状態において、基材の周辺にある接着剤の、基板の厚み方向における長さは、基材の厚みと発光層の厚みとを合わせた長さよりも長くてもよい。これにより、ＬＥＤの温度上昇を抑えると共に、ＬＥＤ全体の配光をより小型の機構で制御することが期待できる。
【００１６】
また、以下で説明する実施形態に係る発光モジュールにおいて、放熱部は、基材がはめ込まれる凹部を有する基板であってもよい。これにより、少ないスペースでＬＥＤの温度上昇を効率よく抑えることが期待できる。
【００１７】
また、以下で説明する実施形態に係る発光モジュールにおいて、基板の厚み方向における凹部の長さは、基材の厚みの半分の長さよりも長いことが好ましい。これにより、発光層に発生した熱が、基材を介して効率よく基板に伝わることが期待できる。
【００１８】
また、以下で説明する実施形態に係る発光モジュールにおいて、基板の厚み方向における凹部の長さは、基材の厚みと発光層の厚みとを合わせた長さよりも長くてもよい。これにより、ＬＥＤの温度上昇を抑えると共に、ＬＥＤ全体の配光をより小型の機構で制御することが期待できる。
【００１９】
また、以下で説明する実施形態に係る発光モジュールにおいて、基材は、シリコンを含有してもよい。また、以下で説明する実施形態に係る照明装置は、上述の発光モジュールと、当該発光モジュールに電力を供給する点灯装置と、を具備してもよい。
【００２０】
以下、図面を参照して、実施形態に係る発光モジュールおよび照明装置を説明する。なお、実施形態において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、以下の実施形態で説明する発光モジュールおよび照明装置は、一例を示すに過ぎず、本発明を限定するものではない。また、以下の実施形態は、矛盾しない範囲内で適宜組みあわせても良い。
【００２１】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態の直管形ランプと、直管形ランプを備えた照明装置、例えば、照明器具とについて、図１〜図６を参照して説明する。
【００２２】
［照明装置１の構成］
図１は、第１の実施形態に係る照明装置の一例を示す斜視図である。また、図２は、図１に示す照明器具の断面図である。図１および図２中、符号１は、直付け形の照明装置を例示している。
【００２３】
照明装置１は、装置本体（器具本体）２と、点灯装置３と、対をなす第一のソケット４ａおよび第二のソケット４ｂと、反射部材５と、光源装置の一例である直管型ランプ１１等を具備する。
【００２４】
図２に示す本体２は、例えば、細長い形状の金属板で作られている。本体２は、図２を描いた紙面の表裏方向に延びている。本体２は、例えば、屋内の天井に図示しない複数のねじを用いて固定される。
【００２５】
点灯装置３は、本体２の長手方向の中間部に固定されている。点灯装置３は、商用交流電源を受けて直流出力を生成し、直流出力を後述の直管型ランプ１１に供給する。
【００２６】
なお、本体２に、図示しない電源端子台、複数の部材指示金具、および、一対のソケット支持部材等がそれぞれ取り付けられている。電源端子台には、天井裏から引き込まれた商用交流電源の電源線が接続される。更に、電源端子台は、図示しない器具内配線を経由して点灯装置３に電気的に接続されている。
【００２７】
ソケット４ａおよび４ｂは、ソケット支持部材に連結されて本体２の長手方向両端部にそれぞれ配設されている。ソケット４ａおよび４ｂは、回転装着式のものである。ソケット４ａおよび４ｂは、後述する直管型ランプ１１が備える、例えば、Ｇ１３タイプの口金１３ａおよび１３ｂにそれぞれ適合するソケットである。
【００２８】
図３は、第１の実施形態に係る照明装置の電気的な接続関係の一例を示す概念図である。図３に示すように、ソケット４ａおよび４ｂは、後述のランプピン１６ａおよび１６ｂがそれぞれ接続される一対の端子金具８または端子金具９を有する。後述の直管型ランプ１１に電源を供給するために、第１のソケット４ａの端子金具８が点灯装置３に器具内配線を介して接続されている。
【００２９】
図２に示すように、反射部材５は、例えば、金属製の底板部５ａと、側板部５ｂと、端板５ｃとを有しており、上面が開放されたトラフ形状をなしている。底板部５ａは、平らである。側板部５ｂは、底板部５ａの幅方向両端から斜め上向きに折り曲げられている。端板５ｃは、底板部５ａと側板部５ｂとの長手方向の端が作る端面開口を閉じている。
【００３０】
底板部５ａと側板部５ｂをなす金属板は、表面が白色系の色を呈するカラー鋼板からなる。このため、底板部５ａおよび側板部５ｂの表面は、反射面となっている。底板部５ａの長手方向両端には、図示しないソケット通孔がそれぞれ開けられている。
【００３１】
反射部材５は、本体２、および、本体２に取り付けられた各部品を覆っている。この状態は取り外し可能な化粧ねじ６（図１参照）により保持されている。化粧ねじ６は、底板部５ａを上向きに貫通して部材支持金具にねじ込まれている。化粧ねじ６は、工具を用いることなく手回し操作することが可能である。ソケット４ａおよび４ｂは、ソケット通孔を通って底板部５ａの下側に突出されている。
【００３２】
図１において、照明装置１は、次に説明する直管型ランプ１１を一本支持するが、他の形態として、例えば、ソケットを二対備え、直管型ランプ１１を二本支持するように構成することも可能である。
【００３３】
ソケット４ａおよび４ｂによって取外し可能に支持される直管型ランプ１１を図２および図３を参照して以下説明する。直管型ランプ１１は、既存の蛍光ランプと同様な寸法と外径を有している。この直管型ランプ１１は、パイプ１２と、このパイプ１２の両端に取付けられた第一口金１３ａ、第二口金１３ｂと、梁１４と、発光ユニット１５を具備している。
【００３４】
パイプ１２は、透光性の樹脂材料で例えば長尺状に形成されている。パイプ１２をなす樹脂材料には、光の拡散材が混ぜられたポリカーボネート樹脂を好適に使用できる。このパイプ１２の拡散透過率は９０％〜９５％であることが好ましい。図２に示すようにパイプ１２は、その使用状態で上部となる部位の内面に一対の凸部１２ａを有している。
【００３５】
第一口金１３ａは、パイプ１２の長手方向の一端部に取付けられ、第二口金１３ｂは、パイプ１２の長手方向の他端部に取付けられている。これら第一口金１３ａおよび第二口金１３ｂは、ソケット４ａおよび４ｂにそれぞれ取外し可能に接続される。この接続によって、ソケット４ａおよび４ｂに支持された直管型ランプ１１は、反射部材５の底板部５ａの直下に配置される。直管型ランプ１１から外部に出射される光の一部は、反射部材５の側板部５ｂで反射される。
【００３６】
図３に示すように、第一口金１３ａは、その外部に突出する二本のランプピン１６ａを有している。これらのランプピン１６ａは、互いに電気的に絶縁されている。これとともに、二本のランプピン１６ａの先端部は、互いに離れるようにＬ字形状、例えばほぼ直角に曲がっている。
【００３７】
図３に示すように、第二口金１３ｂは、その外部に突出する一方のランプピン１６ｂを有している。このランプピン１６ｂは、円柱状の軸部と、円柱状の軸部の先端部に設けられ、正面形状（図示しない）が楕円形状、または、長円形状である先端部を有しており、側面がＴ字形状をなしている。
【００３８】
第一口金１３ａのランプピン１６ａが、ソケット４ａの端子金具８に接続されるとともに、第二口金１３ｂのランプピン１６ｂが、ソケット４ｂの端子金具９に接続されることによって、直管型ランプ１１がソケット４ａおよび４ｂに機械的に支持される。この支持状態で、ソケット４ａ内の端子金具８と、これに接した第一口金１３ａのランプピン１６ａとにより、直管型ランプ１１への給電が行われる。
【００３９】
図２に示すように、梁１４は、パイプ１２に収容されている。梁１４は、機械的強度に優れたバー材であり、例えば、軽量化のためにアルミニウム合金等で形成されている。梁１４の長手方向の両端は、第一口金１３ａおよび第二口金１３ｂに電気的に絶縁されて連結されている。梁１４は、例えば、リブ状をなした基板支持部１４ａを複数（図２には１つ図示する。）有している。
【００４０】
図４は、第１の実施形態に係る発光ユニットの構成の一例を示す図である。図４に示すように、発光ユニット１５は、細長い略長方形状に形成された基板２１上に、複数の発光モジュール５４が、当該基板２１の長手方向に並べて配置されている。基板２１上には、コンデンサやコネクタ等の各種電気部品５７〜５９が配置されている。基板２１の表面は、電気絶縁性の高い合成樹脂を主成分としたレジスト層が設けられている。このレジスト層は、例えば白色であり、光の反射率が高い反射層としても機能する。
【００４１】
基板２１の長さは、梁１４の全長と略等しい。基板２１は、梁１４にねじ込まれた図示しないねじで固定される。本実施形態において、発光ユニット１５は、１枚の基板２１を有するが、他の形態として、発光ユニット１５は、複数の基板で構成されてもよい。
【００４２】
発光ユニット１５は、梁１４とともに、パイプ１２に収容される。この支持状態で、発光ユニット１５の幅方向の両端部は、パイプ１２の凸部１２ａに載置される。それによって、発光ユニット１５は、パイプ１２内の最大幅部より上側で略水平に配設されている。
【００４３】
［発光モジュール５４の構成］
図５は、第１の実施形態に係る発光モジュールの一例を示す上面図である。図６は、図５における発光モジュールのＡ−Ａ断面図である。図７は、図６におけるＬＥＤ近傍の拡大図である。
【００４４】
発光モジュール５４は、ＬＥＤ４５と、封止部材５３とを有する。ＬＥＤ４５は、シリコンまたはシリコンを含む材料で形成される基材４４と、基材４４上に形成される窒化ガリウム（ＧａＮ）等を含む半導体層（発光層）４３とを有する。本実施形態において、基材４４は、例えば６面体状に形成される。基材４４は、第２の配線パッド２７上に、接着剤３０により接合される。本実施形態において、接着剤３０は、例えば白色や銀色の反射率の高い（例えば、反射率が６０％以上）材料で構成される。
【００４５】
発光層４３には、アノード電極とカソード電極が形成されている。発光層４３のアノード電極は、第１の配線パッド２６に、金等の金属ワイヤ５１によりワイヤボンディングされる。また、発光層４３のカソード電極は、金等の金属ワイヤ５２により、第２の配線パッド２７にワイヤボンディングされる。第１の配線パッド２６および第２の配線パッド２７の表面は、例えば銀等の反射率の高い素材でめっき処理されている。
【００４６】
封止部材５３は、蛍光体３１が添加された、例えば、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコン樹脂などの拡散性の高い熱可塑性を有する透明樹脂である。蛍光体３１は、ＬＥＤ４５の発光層４３が発した光によって励起されて、発光層４３が発する光の色とは異なる色の光を放射する。
【００４７】
本実施形態において、蛍光体３１には、発光層４３が発する青色の光により励起されて、青色の光に対し補色の関係にある黄色系の光を放射する黄色蛍光体が使用されている。これにより、発光モジュール５４は、出力光として白色光を出射させることができる。
【００４８】
本実施形態において、基材４４は、シリコンで形成されているため、基材４４の表面は黒色であり、光を吸収する。そのため、発光層４３から放射された光のうち、基材４４と接している発光層４３の面から放射された光は、基材４４で吸収され、外部へは放射されない。従って、発光層４３は、主として、基材４４よりも上方に光を放射する。
【００４９】
ここで、基材４４は、黒色であり、光を吸収するため、基材４４が封止部材５３内に露出していると、発光層４３からの光が封止部材５３の境界面で反射して基材４４の方向へ入射した場合や、発光層４３からの光を受けて蛍光体３１が放射した光の一部が基材４４の方向へ入射した場合に、基材４４がそれらの光を吸収してしまう。
【００５０】
発光層４３が放射した光の一部が基材４４に吸収されると、その光は封止部材５３の外部へ放射されず、発光モジュール５４の発光効率が低下する。従って、基材４４に入射する光の量を減らすために、基材４４が発光モジュール５４内に露出する面の面積を減らすようにすることが、発光効率の向上の観点で好ましい。
【００５１】
本実施形態において、接着剤３０は、例えば図５〜図７に示すように、基材４４において、発光層４３が設けられている面以外の２面以上（本実施形態では基材４４の底面および側面の合計５面）を覆っている。また、接着剤３０は、例えば図５〜図７に示すように、基材４４において、発光層４３が設けられている面以外の５面のそれぞれについて、半分以上の面積を覆っている。
【００５２】
接着剤３０は、透明でない素材で構成されている。そのため、接着剤３０は、発光層４３からの光が封止部材５３の境界面で反射した光や、発光層４３からの光を受けて蛍光体３１が放射した光の一部が、基材４４に入射するのを妨げる（抑制する）。これにより、接着剤３０は、発光層４３が発した光のうち、基材４４によって吸収される光の量を減らすことができる。これにより、ＬＥＤ４５の発光効率の向上が期待できる。
【００５３】
なお、本実施形態におけるＬＥＤ４５では、基材４４にシリコンが用いられているため、発光層４３の下面から放射された光は、基材４４に吸収されて外部へは放射されない。そのため、基材４４の底面および側面を覆う接着剤３０には、透光性のない部材を用いても、ＬＥＤ４５の発光効率には影響しない。
【００５４】
また、本実施形態において、接着剤３０は、透明である必要がないため、例えばアルミナやチタニア等の反射率の高い材料を添加することができる。接着剤３０の反射率が高いため、基材４４の方向に入射した光は、接着剤３０の表面で反射し、発光モジュール５４の外部へ放射される。これにより、発光モジュール５４の発光効率の向上が期待できる。
【００５５】
なお、第１の配線パッド２６および第２の配線パッド２７の表面は、銀等の反射率の高い素材でめっき処理されており、基板２１の表面には、反射率が高い白色のレジスト層が設けられている。そのため、発光モジュール５４内のこれらの領域も、封止部材５３内で散乱した光を反射して発光モジュール５４の外部へ放射する。
【００５６】
また、接着剤３０は、透明である必要がないため、反射率に加えて、熱伝導率を向上させる材料を添加することもできる。接着剤３０は、基材４４において、発光層４３が設けられている面以外の５面を覆うように接触している。そのため、発光層４３によって発生し、基材４４に伝わった熱が、例えば図７の矢印に示すように、基材４４の底面だけでなく、４つの側面からもそれぞれ接着剤３０に伝わる。そして、例えば図７の矢印に示すように、基材４４から接着剤３０に伝わった熱が、基板２１へ効率よく放出される。
【００５７】
ここで、基材がサファイア等の透明な部材で形成されている従来のＬＥＤでは、発光層４３の底面から放射された光は、透明な基材を通過してＬＥＤ４５の外部へ放射される。そのため、基材を第２の配線パッド２７に接合する接着剤は、基材を通過する光を遮蔽してしまうため、基材の側面を広く覆うことはできない。
【００５８】
これに対し、本実施形態のＬＥＤ４５では、基材４４にシリコン等の不透明な黒色の部材が用いられているため、基材４４の側面を、透光性のない接着剤３０で広く覆ってもＬＥＤ４５の発光効率には影響しない。そのため、接着剤３０によって基材４４の側面を広く覆うことができ、これにより、発光層４３によって発生し、基材４４に伝わった熱が、効率よく接着剤３０に伝わる。そして、接着剤３０に熱伝導率の高い素材を採用することで、ＬＥＤ４５が発生する熱を、第２の配線パッド２７を介して効率よく基板２１へ伝えることができる。
【００５９】
また、接着剤３０は、透明である必要がないため、光の透過性を考慮する必要がなく、例えばアルミナやチタニア等の高反射率で熱伝導率が高い材料を接着剤３０に添加することができる。なお、本実施形態において、接着剤３０の熱伝導率は、０．３Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましい。
【００６０】
なお、本実施形態における発光モジュール５４では、接着剤３０は、基材４４において、発光層４３が設けられている面以外の５面を覆っているが、本発明はこれに限られず、接着剤３０は、基材４４の側面のうち１面、２面、または３面をそれぞれ半分以上覆うようにしてもよい。この場合であっても、基材に透明な材料を用いた従来のＬＥＤと比較して、基材の側面を熱伝導率の高い接着剤３０で広く覆うことができるため、接着剤３０を介してＬＥＤ４５が発生する熱を効率よく基板２１へ伝えることができる。
【００６１】
以上、第１の実施形態について説明した。
【００６２】
上記説明から明らかなように、本実施形態の発光モジュール５４によれば、発光モジュール５４の発光効率の向上が期待できる。また、本実施形態の発光モジュール５４によれば、ＬＥＤ４５が発する熱を効率よく基板２１に放出することが期待できる。
【００６３】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態における照明装置１、直管型ランプ１１、および発光ユニット１５の構成は、第１の実施形態における照明装置１、直管型ランプ１１、および発光ユニット１５の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００６４】
［発光モジュール５４の構成］
図８は、第２の実施形態に係る発光モジュールの一例を示す上面図である。図９は、図８における発光モジュールのＢ−Ｂ断面図である。図１０は、図９におけるＬＥＤ近傍の拡大図である。なお、以下に説明する点を除き、図８から図１０において、図５から図７と同じ符号を付した構成は、図５から図７における構成と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
【００６５】
基板２１には、基板２１の厚み方向において、基材４４と略同一形状であり、基材４４の外形よりもやや大きい窪みである凹部３２が設けられている。ＬＥＤ４５は、発光層４３を上にして凹部３２にはめ込まれ、基材４４の底面および側面が、凹部３２の底および内壁に、接着剤３０で接合される。本実施形態においても、接着剤３０は、反射率の高い材料で構成されることが好ましい。
【００６６】
発光層４３のアノード電極は、第１の配線パッド２６に、金等の金属ワイヤ５１によりワイヤボンディングされ、発光層４３のカソード電極は、金等の金属ワイヤ５２により、第２の配線パッド２９にワイヤボンディングされる。第２の配線パッド２９の表面も、例えば銀等の反射率の高い素材でめっき処理されている。
【００６７】
本実施形態において、凹部３２は、例えば図１０に示すように、基板２１の厚み方向における凹部３２の長さＬ2が、基材４４の厚みＬ1の半分の長さよりも長くなるように基板２１上に形成される。本実施形態において、凹部３２は、深さＬ2が、基材４４の厚みＬ1と基材４４の底面に接触している接着剤３０の厚みとを加えた長さと同程度となるように、基板２１上に形成されている。これにより、凹部３２の内壁が接着剤３０を介して基材４４の側面をより広く覆うことができると共に、発光層４３が発する光が凹部３２の内壁によって遮蔽されることなく封止部材５３内に放出される。
【００６８】
本実施形態においても、基板２１の表面には高反射率のレジスト層が設けられている。そのため、凹部３２の周囲にある基板２１の表面は、発光層４３から放射されて封止部材５３の境界面で反射した光や、発光層４３からの光を受けて蛍光体３１が放射した光の一部が、基材４４に入射するのを妨げる（抑制する）。これにより、基板２１は、発光層４３が発した光のうち基材４４によって吸収される光の量を減らすことができる。これにより、ＬＥＤ４５の発光効率の向上が期待できる。
【００６９】
本実施形態において、凹部３２の内壁は、例えば図８〜図１０に示すように、基材４４において、発光層４３が設けられている面以外の２面以上（本実施形態では５面）を覆っている。また、凹部３２の内壁は、例えば図８〜図１０に示すように、基材４４において、発光層４３が設けられている面以外の５面のそれぞれについて、半分以上の面積を覆っている。これにより、凹部３２は、基材４４の側壁が封止部材５３内に露出する面積を少なくすることができ、ＬＥＤ４５の発光効率の向上が期待できる。
【００７０】
また、本実施形態において、接着剤３０は、反射率が高い素材で構成されており、基板２１の表面には、反射率の高いレジスト層が設けられている。そのため、基材４４の方向に入射した光は、接着剤３０の表面または凹部３２周辺の基板２１の表面で反射し、発光モジュール５４の外部へ放射される。これにより、発光モジュール５４の発光効率の向上が期待できる。
【００７１】
また、凹部３２の内壁は、基材４４において、発光層４３が設けられている面以外の５面を覆っており、基材４４と凹部３２とは、熱伝導率の高い接着剤３０で接合されている。そのため、発光層４３によって発生し、基材４４に伝わった熱が、例えば図１０の矢印に示すように、基材４４の底面だけでなく、基材４４の４つの側面からもそれぞれ接着剤３０に伝わる。そして、例えば図１０の矢印に示すように、基材４４から接着剤３０に伝わった熱が、凹部３２の内壁を介して基板２１へ効率よく放出される。
【００７２】
このように、本実施形態においても、接着剤３０および凹部３２の内壁が基材４４の側面を広く覆うことにより、発光層４３によって発生し、基材４４に伝わった熱が、効率よく接着剤３０に伝わる。そして、接着剤３０に熱伝導率の高い素材を採用することで、ＬＥＤ４５が発する熱を凹部３２の内壁を介して効率よく基板２１へ伝えることができる。
【００７３】
なお、本実施形態における発光モジュール５４では、凹部３２は、基板２１の厚み方向において、基材４４と略同一形状であり、基材４４の外形よりもやや大きい形状であったが、本発明はこれに限られない。例えば、基板２１の厚み方向において、基材４４の幅と同程度の幅を有する溝であって、基材４４の厚みの半分以上の深さを有する溝を基板２１に設け、ＬＥＤ４５が発光層を上にしてその溝にはめ込まれるようにしてもよい。この場合であっても、接着剤３０を介して基材４４の側面に接している溝の内壁から、発光層４３が発する熱を基板２１へ効率よく伝えることができる。
【００７４】
以上、第２の実施形態について説明した。
【００７５】
上記説明から明らかなように、本実施形態の発光モジュール５４においても、発光モジュール５４の発光効率の向上が期待できる。また、本実施形態の発光モジュール５４においても、ＬＥＤ４５が発する熱を効率よく基板２１に放出することが期待できる。
【００７６】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態における照明装置１、直管型ランプ１１、および発光ユニット１５の構成は、第１の実施形態における照明装置１、直管型ランプ１１、および発光ユニット１５の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００７７】
［発光モジュール５４の構成］
図１１は、第３の実施形態に係る発光モジュールの一例を示す上面図である。図１２は、図１１における発光モジュールのＣ−Ｃ断面図である。なお、以下に説明する点を除き、図１１または図１２において、図５または図６と同じ符号を付した構成は、図５または図６における構成と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
【００７８】
第２の配線パッド２７上には、熱伝導率が高い素材で形成され、基材４４とほぼ同じ厚みの４つの構造物３３ａ〜３３ｄが、ＬＥＤ４５を囲むように、ＬＥＤ４５の周囲に設けられている。各構造物３３ａ〜３３ｄは、１つの面が接着剤３０により基材４４の側面に接合され、別な１つの面が接着剤３０により基板２１に接合されている。本実施形態においても、接着剤３０は、熱伝導率が高い材料で構成されることが好ましい。
【００７９】
本実施形態において、各構造物３３ａ〜３３ｄの表面には高反射率のレジスト層が設けられている。そのため、各構造物３３ａ〜３３ｄの表面は、発光層４３から放射されて封止部材５３の境界面で反射した光や、発光層４３からの光を受けて蛍光体３１が放射した光の一部が、基材４４に入射するのを妨げる（抑制する）。本実施形態においても、基材４４において、発光層４３が設けられている面以外の２面以上（本実施形態では４面）が、複数の構造物３３によって覆われている。また、基材４４の側面のそれぞれは、半分以上の面積が、構造物３３によって覆われている。
【００８０】
また、本実施形態において、各構造物３３の表面には、反射率の高いレジスト層が設けられている。そのため、基材４４の方向に入射した光は、各構造物３３ａ〜３３ｄの表面で反射し、発光モジュール５４の外部へ放射される。
【００８１】
また、各構造物３３ａ〜３３ｄは、基材４４の側面をそれぞれ覆っており、基材４４の側面と各構造物３３ａ〜３３ｄの面とは熱伝導率の高い接着剤３０で接合されている。そのため、発光層４３によって発生し、基材４４に伝わった熱は、基材４４の側面から接着剤３０を介して各構造物３３ａ〜３３ｄに効率よく伝わる。そして、各構造物３３ａ〜３３ｄは、基材４４から伝わった熱を、接着剤３０を介して第２の配線パッド２７および基板２１へ放出する。これにより、各構造物３３ａ〜３３ｄは、ＬＥＤ４５が発生する熱を効率よく基板２１へ放出することが期待できる。
【００８２】
なお、本実施形態における発光モジュール５４では、ＬＥＤ４５の周囲に構造物３３を４つ配置するが、本発明はこれに限られず、構造物３３は、ＬＥＤ４５の周囲に１個、２個、または３個配置されてもよい。また、各構造物３３は、２個、３個、または４個がそれぞれ一体に形成されてもよい。
【００８３】
以上、第３の実施形態について説明した。
【００８４】
上記説明から明らかなように、本実施形態の発光モジュール５４においても、発光モジュール５４の発光効率の向上が期待できる。また、本実施形態の発光モジュール５４においても、ＬＥＤ４５が発する熱を効率よく基板２１に放出することが期待できる。
【００８５】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態における照明装置１、直管型ランプ１１、および発光ユニット１５の構成は、第１の実施形態における照明装置１、直管型ランプ１１、および発光ユニット１５の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００８６】
［発光モジュール５４の構成］
図１３は、第４の実施形態に係る発光モジュールの一例を示す断面図である。なお、以下に説明する点を除き、図１３において、図６と同じ符号を付した構成は、図６における構成と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
【００８７】
第２の配線パッド２７上には、熱伝導率が高い素材で形成された構造物３４が、ＬＥＤ４５を囲むように、ＬＥＤ４５の周囲に設けられている。各構造物３４は、例えば断面が略直角三角形の三角柱状に形成される。そして、各構造物３４の１つの面が接着剤３０により基材４４の側面に接合され、別な１つの面が接着剤３０により基板２１に接合されている。本実施形態においても、接着剤３０は、熱伝導率が高い材料で構成されることが好ましい。
【００８８】
本実施形態において、各構造物３４の表面には高反射率のレジスト層が設けられている。そのため、各構造物３４の表面は、発光層４３から放射されて封止部材５３の境界面で反射した光や、発光層４３からの光を受けて蛍光体３１が放射した光の一部が、基材４４に入射するのを妨げる（抑制する）。本実施形態においても、基材４４において、発光層４３が設けられている面以外の２面以上（本実施形態では４面）が、複数の構造物３４によって覆われている。また、基材４４の側面のそれぞれは、半分以上の面積が、構造物３４の面によって覆われている。
【００８９】
また、本実施形態において、各構造物３４の表面には、反射率の高いレジスト層が設けられている。そのため、基材４４の方向に入射した光は、各構造物３３の表面で反射し、発光モジュール５４の外部へ放射される。
【００９０】
また、各構造物３４は、基材４４の側面をそれぞれ覆っており、基材４４の側面と各構造物３４の面とは熱伝導率の高い接着剤３０で接合されている。そのため、発光層４３によって発生し、基材４４に伝わった熱は、基材４４の側面から接着剤３０を介して各構造物３４に効率よく伝わる。そして、各構造物３４は、基材４４から伝わった熱を、接着剤３０を介して第２の配線パッド２７および基板２１へ放出する。これにより、各構造物３４は、ＬＥＤ４５が発生する熱を効率よく基板２１へ放出することが期待できる。
【００９１】
なお、本実施形態における発光モジュール５４では、ＬＥＤ４５の周囲に構造物３４を４つ配置するが、本発明はこれに限られず、構造物３４は、ＬＥＤ４５の周囲に１個、２個、または３個配置されてもよい。また、各構造物３４は、２個、３個、または４個がそれぞれ一体に形成されてもよい。
【００９２】
以上、第４の実施形態について説明した。
【００９３】
上記説明から明らかなように、本実施形態の発光モジュール５４においても、発光モジュール５４の発光効率の向上が期待できる。また、本実施形態の発光モジュール５４においても、ＬＥＤ４５が発する熱を効率よく基板２１に放出することが期待できる。
【００９４】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態における照明装置１、直管型ランプ１１、および発光ユニット１５の構成は、第１の実施形態における照明装置１、直管型ランプ１１、および発光ユニット１５の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００９５】
［発光モジュール５４の構成］
図１４は、第５の実施形態に係るＬＥＤ近傍の一例を示す図である。なお、以下に説明する点を除き、図１４において、図７と同じ符号を付した構成は、図７における構成と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
【００９６】
本実施形態では、接着剤３０が、ＬＥＤ４５全体の高さよりも高くなるように、ＬＥＤ４５の周囲を囲むように、ＬＥＤ４５の周囲に形成されている。接着剤３０は、例えば図１４に示すように、基板の厚み方向における長さが、基材の厚みと発光層の厚みとを合わせた長さよりも長くなるように形成されている。本実施形態においても、接着剤３０は、反射率の高い素材で構成されている。
【００９７】
これにより、発光層４３から発せられた光の一部は、発光層４３の上面よりも上方に形成された接着剤３０の面３５で反射し、発光層４３の上方へ放射される。これにより、構造物３３は、発光層４３によって発せられた光の拡散を抑え、ＬＥＤ４５が発する光の指向性を高めることができる。また、発光層４３に面している接着剤３０の面３５の角度を調整することで、ＬＥＤ４５の配光を制御することも可能となる。
【００９８】
照明装置１全体としての配光を制御する場合、発光モジュール５４の外部に配光制御用の光学部材を設ける場合があるが、装置の大型化やコストの増加が問題となる。これに対して、本実施形態における発光モジュール５４では、発光モジュール５４内で配光の制御が可能となるため、装置の大型化、コストの削減、軽量化等が可能となる。
【００９９】
以上、第５の実施形態について説明した。
【０１００】
（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態における照明装置１、直管型ランプ１１、および発光ユニット１５の構成は、第１の実施形態における照明装置１、直管型ランプ１１、および発光ユニット１５の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【０１０１】
［発光モジュール５４の構成］
図１５は、第６の実施形態に係るＬＥＤ近傍の一例を示す図である。なお、以下に説明する点を除き、図１５において、図１０と同じ符号を付した構成は、図１０における構成と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
【０１０２】
本実施形態では、凹部３２が、ＬＥＤ４５全体の高さよりも深くなるように基板２１上に形成されている。本実施形態において、凹部３２の内壁の面３６は、反射率の高い例えばレジスト層で覆われている。これにより、発光層４３から発せられた光の一部は、凹部３２の内壁の面３６で反射し、発光層４３の上方へ放射される。これにより、凹部３２は、発光層４３によって発せられた光の拡散を抑え、ＬＥＤ４５が発する光の指向性を高めることができる。また、発光層４３に面している凹部３２の内壁の面３６の角度を調整することで、ＬＥＤ４５の配光を制御することも可能となる。
【０１０３】
以上、第６の実施形態について説明した。
【０１０４】
（第７の実施形態）
次に、第７の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態における照明装置１、直管型ランプ１１、および発光ユニット１５の構成は、第１の実施形態における照明装置１、直管型ランプ１１、および発光ユニット１５の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【０１０５】
［発光モジュール５４の構成］
図１６は、第７の実施形態に係るＬＥＤ近傍の一例を示す図である。なお、以下に説明する点を除き、図１６において、図１０と同じ符号を付した構成は、図１０における構成と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
【０１０６】
本実施形態では、凹部３２が、ＬＥＤ４５全体の高さよりも深くなるように基板２１上に形成されている。本実施形態において、凹部３２の内壁の面３７は、凹部３２内にＬＥＤ４５がはめ込まれた状態において、基板２１の厚み方向について、発光層４３の上面の位置から凹部３２の開口端に進むに従って、開口が徐々に大きくなるすり鉢状に形成されている。凹部３２の内壁の面３７は、例えば凹部３２の底の方向を凸とする法物面状に形成されてもよい。
【０１０７】
本実施形態において、凹部３２におけるすり鉢状の面３７は、反射率の高い例えばレジスト層で覆われている。これにより、発光層４３から発せられた光の一部は、凹部３２の内壁の面３７で反射し、発光層４３の上方へ放射される。これにより、凹部３２は、発光層４３によって発せられた光の拡散を抑え、ＬＥＤ４５が発する光の指向性を高めることができる。また、発光層４３に面している凹部３２の内壁の面３７の角度を調整することで、ＬＥＤ４５の配光を制御することも可能となる。
【０１０８】
以上、第７の実施形態について説明した。
【０１０９】
なお、本発明は、上記した各実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した各実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、本発明が、必ずしも説明した全ての構成要素を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を、他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に、他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【０１１０】
２１  基板
３０  接着剤
４３  発光層
４４  基材
４５  ＬＥＤ
５４  発光モジュール
【図１】
2015061068.tif 000003
【図２】
2015061068.tif 000004
【図３】
2015061068.tif 000005
【図４】
2015061068.tif 000006
【図５】
2015061068.tif 000007
【図６】
2015061068.tif 000008
【図７】
2015061068.tif 000009
【図８】
2015061068.tif 000010
【図９】
2015061068.tif 000011
【図１０】
2015061068.tif 000012
【図１１】
2015061068.tif 000013
【図１２】
2015061068.tif 000014
【図１３】
2015061068.tif 000015
【図１４】
2015061068.tif 000016
【図１５】
2015061068.tif 000017
【図１６】
2015061068.tif 000018