(57)【要約】【課題】出射光の配光特性が制限されることがなく、電極配線パターンの表面保護が可能な発光装置を実現する。【解決手段】発光装置１００では、ＬＥＤチップ８０を覆う第１蛍光体含有樹脂層４０ｂ及び第２蛍光体含有樹脂層５０ｂは、撥液剤で構成された主撥液ライン２０によって区画化されており、主撥液ライン２０は、電極配線パターン１５を覆うように配置されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられた発光素子と、
上記発光素子に電気接続された電極配線パターンと、
上記発光素子を埋め込む封止体と、を備え、
上記封止体は、撥液剤で構成された撥液部によって区画化されており、
上記撥液部は、上記電極配線パターンを覆うように配置されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
上記撥液部は、上記発光素子の搭載面からみたとき、
同一中心を有する複数の円環または多角形環を形成する第１の撥液ラインと、
上記円環または多角形環同士を結ぶ第２の撥液ラインと、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
上記撥液部は、上記発光素子の搭載面からみたとき、
１つの円または多角形の枠形状の第３の撥液ラインと、
上記第３の撥液ラインを構成する枠の内側を互いに平行になるように配置された複数の直線状ラインからなる第４の撥液ラインと、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
上記発光素子の搭載面は、白色であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
上記撥液部は、フッ素系ポリマーを含む樹脂で構成されており、その膜厚は、０．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
上記撥液部は、乳白色または白色であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
上記発光素子を複数備え、
上記発光素子は、複数の組に分けられており、分けられた発光素子の組はそれぞれ、２つの端子を有する電極配線パターンに接続されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の発光装置。
【請求項８】
上記封止体は、単一または複数種類の蛍光体を含有し、上記発光素子の組毎に、蛍光体の含有量または混合比率の少なくとも一方が異なることを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
【請求項９】
上記発光素子を複数備え、
上記発光素子は、直列にワイヤ接続されて、上記電極配線パターンと電気接続していることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の発光装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか１項に記載の発光装置を備えたことを特徴とする照明器具。
【請求項１１】
電極配線パターンが形成された基板に、上記電極配線パターンを覆うように撥液剤を塗布し撥液部を形成する撥液部形成工程と、
塗布された撥液剤によって区画化された区画領域に発光素子を実装する発光素子実装工程と、
上記発光素子と上記電極配線パターンとを電気接続する接続工程と、
上記区画領域に実装された発光素子を封止体によって埋め込む封止工程と、を含むことを特徴とする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、発光装置、照明器具、および発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光装置の光源としてＬＥＤが多く用いられるようになってきている。ＬＥＤを用いた発光装置について白色光を得る方法として、赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤおよび緑色ＬＥＤの三種類のＬＥＤを用いる方法、青色ＬＥＤを黄色蛍光体の光源に用いる方法などがある。発光装置は十分な輝度が要求されるため、ＬＥＤチップを複数個用いた発光装置が商品化されている。これまで、ＬＥＤ光源を用いた調色可能な照明機器は、電球色や昼白色の単色光を発する複数のＬＥＤパッケージを組み合わせることで実現していた。今後は、よりコスト安と汎用性に富んだ構造として、単一のＬＥＤパッケージ内に電球色と昼白色を発光する光源を備えた構造が主流になると予想される。
【０００３】
ＬＥＤを用いた発光装置としては、例えば特許文献１に開示された発光装置が挙げられる。特許文献１に開示された発光装置は、発光素子が載置された基板と垂直な方向から見たとき、発光素子が埋め込まれている封止体が、同一の中心を有する円環状の複数の隔壁によって分離された構造になっている。図１２は、特許文献１に開示された発光装置の具体的な構成を示す平面図である。
【０００４】
図１２に示すように、発光装置１００’は、セラミック基板１０’上に形成されたＬＥＤチップ８０’と、ＬＥＤチップ８０’を埋め込む封止体とを備えている。そして、封止体は、円環状に配置された第１樹脂リング２０’および第２樹脂リング３０’によって第１蛍光体含有樹脂層４０’および第２蛍光体含有樹脂層５０’に分離されている。第１樹脂リング２０’および第２樹脂リング３０’は、乳白色または白色に着色されている。これにより、発光素子としてのＬＥＤチップ８０’からの光が第１樹脂リング２０’および第２樹脂リング３０’により吸収されることが抑制される。さらには、発光装置１００’は、第１樹脂リング２０’および第２樹脂リング３０’を電極配線パターン１５’の上へ配置することで、電極配線パターン１５’の表面保護も兼ね備えた構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１０８７４４号公報（２０１１年  ６月  ２日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された発光装置では、第１樹脂リング２０’および第２樹脂リング３０’が第１蛍光体含有樹脂層４０’および第２蛍光体含有樹脂層５０’を隔てる隔壁となっている。このような構造では、第１樹脂リング２０’および第２樹脂リング３０’を白色に着色することによって、発光素子からの光を第１樹脂リング２０’および第２樹脂リング３０’で反射させている。そして、これにより、発光素子からの光が樹脂リング（隔壁）にて吸収されることを抑制している。
【０００７】
しかしながら、樹脂リングに吸収されている光も一部存在する。このため、特許文献１に開示された発光装置では、装置全体の光の取り出し効率の損失を引き起こすという課題が残されている。また、樹脂リングによる光の反射は、発光素子からの光をセラミック基板１０’と垂直な方向へ向けるように作用する。このため、発光装置の配光特性が制限されるという課題が残されている。
【０００８】
さらには、装置全体の光の取り出し効率を高めるために樹脂リングによる隔壁構造を取り除くことが考えられる。しかし、この場合、セラミック基板１０’の表面と樹脂リングとの間に挟まれるように電極配線パターン１５’が配置された構成から樹脂リングが取り除かれることになる。このため、電極配線パターン１５’が空気層に露出することになり、劣化するという課題も残されている。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであって、その目的は、出射光の配光特性が制限されることがなく、電極配線パターンの表面保護が可能な発光装置、照明器具、バックライトおよび発光装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の発光装置は、上記の課題を解決するために、基板上に設けられた発光素子と、上記発光素子に電気接続された電極配線パターンと、上記発光素子を埋め込む封止体と、を備え、上記封止体は、撥液剤で構成された撥液部によって区画化されており、上記撥液部は、上記電極配線パターンを覆うように配置されていることを特徴としている。
【００１１】
従来の発光装置では、封止体が隔壁によって複数の領域に分離されていたため、隔壁による光の反射が、発光素子からの光を基板と垂直な方向へ向けるように作用する。このため、出射光の配光特性が制限されるという課題が残されていた。
【００１２】
上記の構成によれば、上記封止体は、隔壁によって複数の領域に分離されるのでなく、撥液剤で構成された撥液部によって区画化されているので、上記課題は招来しない。それゆえ、上記の構成によれば、発光素子からの光を基板と垂直な方向へ向けるように作用することなく外部へ出射することができ、出射光の配光特性が制限されることがない発光装置を実現することができる。それゆえ、発光装置の用途に応じて、発光装置外部にリフレクターや結合レンズを配置し配光特性を調整することができる。
【００１３】
また、上記の構成によれば、上記撥液部は、上記電極配線パターンを覆うように配置されているので、電極配線パターンは直接空気に触れることがない。それゆえ、上記の構成によれば、電極配線パターンの表面保護が可能な発光装置を実現することができる。
【００１４】
以上のように、上記の構成によれば、出射光の配光特性が制限されることがなく、電極配線パターンの表面保護が可能な発光装置を実現することができる。
【００１５】
本発明の発光装置では、上記撥液部は、上記発光素子の搭載面からみたとき、同一中心を有する複数の円環または多角形環を形成する第１の撥液ラインと、上記円環または多角形環同士を結ぶ第２の撥液ラインと、を備えたことが好ましい。
【００１６】
上記の構成によれば、上記撥液部は、上記発光素子の搭載面からみたとき、同一中心を有する複数の円環または多角形環を形成する第１の撥液ラインと、上記円環または多角形環同士を結ぶ第２の撥液ラインと、を備えているので、発光装置全体の色度ばらつきがより低減された、発光装置を実現することができる。また、発光面から見て円形状の照明機器の光源、外部光学部品との光結合をよくする必要がある照明機器の光源などとして好適に用いることができる。発光面から見て円形状の照明機器としては、例えば、電球型照明機器が挙げられる。外部光学部品との光結合をよくする必要がある照明機器としては、例えば、配光特性を調整するための外部レンズを直上に配置する照明機器などが挙げられる。
【００１７】
本発明の発光装置では、上記撥液部は、上記発光素子の搭載面からみたとき、１つの円または多角形の枠形状の第３の撥液ラインと、上記第３の撥液ラインを構成する枠の内側を互いに平行になるように配置された複数の直線状ラインからなる第４の撥液ラインと、を備えたことが好ましい。
【００１８】
上記の構成によれば、上記撥液部は、上記発光素子の搭載面からみたとき、１つの円または多角形の枠形状の第３の撥液ラインと、上記第３の撥液ラインを構成する枠の内側を互いに平行になるように配置された複数の直線状ラインからなる第４の撥液ラインと、を備えているので、複数の発光素子をより密に配置することができる。このため、上記の構成によれば、基板面積、及び基板上に形成された電極配線パターンの総面積を小さくすることができ、安価な発光装置を実現することができる。また、発光素子が密に配置されているため、発光装置全体の色度ばらつきをより低減することができる。
【００１９】
本発明の発光装置では、上記発光素子の搭載面は、白色であることが好ましい。
【００２０】
上記の構成によれば、上記発光素子の搭載面は、白色であり、発光素子が実装される領域には、電極配線パターン等光吸収を引き起こす部材が存在しない。それゆえ、上記の構成によれば、発光素子からの光のうち封止界面で全反射し封止体内部へ戻る光は、上記白色面に入射し反射することで、効率良く封止体外部へ出射する。このため、上記の構成によれば、光取り出し効率が高い構造を実現することができる。
【００２１】
本発明の発光装置では、上記撥液部は、フッ素系ポリマーを含む樹脂で構成されており、その膜厚は、０．５μｍ以下であることが好ましい。
【００２２】
上記の構成によれば、上記撥液部は、フッ素系ポリマーを含む樹脂で構成されており、その膜厚は、０．５μｍ以下であるので、熱を加えながら超音波及び荷重によって電極配線パターンと発光素子とをワイヤで接続するに際し、問題なく安定して電極配線パターンと発光素子との導通を確保することができる。
【００２３】
本発明の発光装置では、上記撥液部は、乳白色または白色であることが好ましい。
【００２４】
上記の構成によれば、上記撥液部は、乳白色または白色であるので、発光素子からの光は、封止体外部へ出射した後、撥液部で覆われた電極配線パターンに到達しても、反射することによって光吸収が抑えられる。よって、上記の構成によれば、発光素子からの光の一部が電極配線パターンで吸収されることなく、出射光量の低減を抑えることができる。
【００２５】
本発明の発光装置では、上記発光素子を複数備え、上記発光素子は、複数の組に分けられており、分けられた発光素子の組はそれぞれ、２つの端子を有する電極配線パターンに接続されていることが好ましい。
【００２６】
上記の構成によれば、分けられた発光素子の組はそれぞれ、独立した電力供給系統によって電力供給されていることになる。それゆえ、上記分けられた発光素子をそれぞれ点灯または消灯させることができる。
【００２７】
本発明の発光装置では、上記封止体は、単一または複数種類の蛍光体を含有し、上記発光素子の組毎に、蛍光体の含有量または混合比率の少なくとも一方が異なることが好ましい。
【００２８】
上記の構成によれば、上記封止体は、単一または複数種類の蛍光体を含有し、上記発光素子の組毎に、蛍光体の含有量または混合比率の少なくとも一方が異なるので、上記電力供給系統によって発光素子の出力を変化させることによって発光装置の色度調整の幅を広げることができる。さらに、分けられた発光素子の組毎に発光する色度が一義的に決まる。このため、単一組のみを発光する、あるいは複数組を同時発光するに際し、目的とする発光の色度をより的確に再現することができる。
【００２９】
本発明の発光装置では、上記発光素子を複数備え、上記発光素子は、直列にワイヤ接続されて、上記電極配線パターンと電気接続していることが好ましい。
【００３０】
上記の構成によれば、上記発光素子は、直列にワイヤ接続されているので、発光素子と電極配線パターンとの接触点が少数にすることができる。
【００３１】
本発明の照明器具は、上記の課題を解決するために、上述の発光装置を備えたことを特徴としている。
【００３２】
上記の構成によれば、出射光の配光特性が制限されることがなく、電極配線パターンの表面保護が可能な照明器具を実現することができる。
【００３３】
本発明の発光装置の製造方法は、上記の課題を解決するために、電極配線パターンが形成された基板に、上記電極配線パターンを覆うように撥液剤を塗布し撥液部を形成する撥液部形成工程と、塗布された撥液剤によって区画化された区画領域に発光素子を実装する発光素子実装工程と、上記発光素子と上記電極配線パターンとを電気接続する接続工程と、上記区画領域に実装された発光素子を封止体によって埋め込む封止工程と、を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。を含むことを特徴としている。
【００３４】
上記の構成によれば、出射光の配光特性が制限されることがなく、電極配線パターンの表面保護が可能な発光装置の製造方法を実現することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の発光装置は、以上のように、基板上に設けられた複数の発光素子と、上記発光素子に電気接続された電極配線パターンと、上記複数の発光素子を埋め込む封止体と、を備え、上記封止体は、撥液剤で構成された撥液部によって区画化されており、上記撥液部は、上記電極配線パターンを覆うように配置されている構成である。
【００３６】
また、本発明の照明器具は、以上のように、上記発光装置を備えた構成である。
【００３７】
本発明の発光装置の製造方法は、以上のように、電極配線パターンが形成された基板に、上記電極配線パターンを覆うように撥液剤を塗布し撥液部を形成する撥液部形成工程と、
塗布された撥液剤によって区画化された区画領域に発光素子を実装する発光素子実装工程と、上記発光素子と上記電極配線パターンとを電気接続する接続工程と、上記区画領域に実装された発光素子を封止体によって埋め込む封止工程と、を含む構成である。
【００３８】
それゆえ、出射光の配光特性が制限されることがなく、電極配線パターンの表面保護が可能な発光装置を実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の一形態の発光装置の構成例を示す上面図である。
【図２】図１に示す発光装置の製造手順を示し、ＬＥＤチップを実装する前のセラミック基板を示す上面図である。
【図３】図１に示す発光装置の製造手順を示し、撥液剤をパターン塗布した後の状態を示す上面図である。
【図４】図１に示す発光装置の製造手順を示し、ＬＥＤチップを実装した状態を示す上面図である。
【図５】図１に示された発光装置のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】蛍光体含有組成物が低粘度である場合における、図１に示された発光装置のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】図５に示された発光装置における第１蛍光体含有樹脂層の近傍部分を拡大した断面図である。
【図８】本発明の実施の他の形態の発光装置の構成を示す上面図である。
【図９】本発明の実施のさらに他の形態の発光装置の構成を示す上面図である。
【図１０】図９に示された発光装置の製造方法において、ＬＥＤチップ実装時の状態を示す上面図である。
【図１１】本発明の実施の一形態の発光装置を使用した照明器具の概略構成を示す断面図である。
【図１２】特許文献１に開示された発光装置の具体的な構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について、図１から図６を参照して説明する。
【００４１】
図１は、本実施形態の発光装置１００の構成例を示す上面図である。図１に示すように、発光装置１００は、セラミック基板（基板）１０と、主撥液ライン２０（撥液部；第１の撥液ライン）と、副撥液ライン２１（撥液部；第２の撥液ライン）と、第１蛍光体含有樹脂層（封止体）４０ａ・４０ｂと、第２蛍光体含有樹脂層（封止体）５０ａ・５０ｂと、第３蛍光体含有樹脂層（封止体）６０と、ワイヤ７０と、ＬＥＤチップ（発光素子）８０と、を備えている。
【００４２】
セラミック基板１０は、ＬＥＤチップ８０等を実装するための基板である。セラミック基板１０上には、電極ランド（端子：アノード）９０、電極ランド（端子：カソード）９５、及び図示しない電極配線パターンが設けられている。
【００４３】
セラミック基板１０の外形は、本実施形態では２０ｍｍ×２４ｍｍ、厚さ１ｍｍである。しかし、本発明に係る発光装置が備えるセラミック基板の外形は、これに限定されない。
【００４４】
主撥液ライン２０は、複数の円環状ラインが同一の中心になるように配置された構成であり、図示しない電極配線パターン全面を覆うように配置されている。また、副撥液ライン２１は、主撥液ライン２０を構成する複数の円環状ライン同士を結ぶように設けられている。また、ワイヤ７０は、ＬＥＤチップ８０を図示しない電極配線パターンに接続するワイヤである。
【００４５】
また、主撥液ライン２０及び副撥液ライン２１によって区画された（複数に分離された）領域には、第１蛍光体含有樹脂層４０ａ・４０ｂ、第２蛍光体含有樹脂層５０ａ・５０ｂ、及び第３蛍光体含有樹脂層６０が設けられている。
【００４６】
図１２に示された発光装置１００’では、ＬＥＤチップ８０’を埋め込む封止体は、円環状に配置された第１樹脂リング２０’および第２樹脂リング３０’によって第１蛍光体含有樹脂層４０’および第２蛍光体含有樹脂層５０’に分離されている。このため、第１樹脂リング２０’および第２樹脂リング３０’による光の反射が、ＬＥＤチップ８０’からの光をセラミック基板１０’と垂直な方向へ向けるように作用する。このため、出射光の配光特性が制限されるという課題が残されていた。
【００４７】
発光装置１００の構成によれば、第１蛍光体含有樹脂層４０ａ・４０ｂ、第２蛍光体含有樹脂層５０ａ・５０ｂ、及び第３蛍光体含有樹脂層６０は、撥液剤で構成された主撥液ライン２０及び副撥液ライン２１（撥液部）によって区画化されている。このため、上記課題は、招来しない。それゆえ、ＬＥＤチップ８０からの光をセラミック基板１０と垂直な方向へ向けるように作用することなく外部へ出射することができる。その結果、出射光の配光特性が制限されることがない発光装置１００を実現することができる。また、発光装置１００の用途に応じて、発光装置１００外部にリフレクターや結合レンズを配置し配光特性を調整することができる。
【００４８】
また、発光装置１００の構成によれば、第１蛍光体含有樹脂層４０ａ・４０ｂ、第２蛍光体含有樹脂層５０ａ・５０ｂ、及び第３蛍光体含有樹脂層６０は、電極配線パターン１５を覆うように配置されているので、電極配線パターン１５は直接空気に触れることがない。それゆえ、電極配線パターン１５の表面保護が可能な発光装置１００を実現することができる。
【００４９】
また、発光装置１００における撥液部は、セラミック基板１０のＬＥＤチップ８０の搭載面からみたとき、同一中心を有する複数の円環を形成する主撥液ライン２０と、円環同士を結ぶ副撥液ライン２１とを備えている。それゆえ、装置全体の色度ばらつきがより低減された、発光装置１００を実現することができる。なお、主撥液ライン２０は、多角形環を形成するラインであってもよい。
【００５０】
また、ＬＥＤチップ８０は、蛍光体含有樹脂層毎に、複数の組に分けられており、分けられたＬＥＤチップ８０の組はそれぞれ、電極ランド９０及び電極ランド９５という２つの端子を有する電極配線パターン１５に接続される。すなわち、ＬＥＤチップ８０の組はそれぞれ、独立した電力供給系統によって電力供給されていることになる。それゆえ、上ＬＥＤチップ８０の組をそれぞれ点灯または消灯させることができる。
【００５１】
次に、発光装置１００の製造方法について説明する。発光装置１００の製造方法は、撥液部形成工程と、発光素子実装工程と、接続工程と、封止工程と、を含む。撥液部形成工程では、電極配線パターン１５が形成されたセラミック基板１０に、電極配線パターン１５を覆うように撥液剤を塗布し、撥液部としての主撥液ライン２０及び副撥液ライン２１を形成する。また、発光素子実装工程では、塗布された撥液剤によって区画化された区画領域にＬＥＤチップ８０を実装する。また、接続工程では、ＬＥＤチップ８０と電極配線パターン１５とを電気接続（例えばワイヤ接続）する。また、封止工程では、上記区画領域に実装されたＬＥＤチップ８０を蛍光体含有樹脂組成物によって埋め込み、第１蛍光体含有樹脂層４０ａ・４０ｂ、第２蛍光体含有樹脂層５０ａ・５０ｂ、及び第３蛍光体含有樹脂層６０を形成する。
【００５２】
図２〜図４は、発光装置１００の製造手順を示す上面図である。図２は、ＬＥＤチップ８０を実装する前のセラミック基板１０を示す上面図である。
【００５３】
図２に示されるように、ＬＥＤチップ８０を実装する前のセラミック基板１０には、２組の電極ランド９０及び電極ランド９５、電極配線パターン１５、並びに印刷抵抗素子３０が形成されている。電極ランド９０及び電極ランド９５の組毎に、電極配線パターン１５と印刷抵抗素子３０とが導通されている。よって、本実施形態の発光装置１００は、２系統の、独立の電力供給系を有することになる。
【００５４】
次に、図２に示されたセラミック基板１０において、電極配線パターン１５及び印刷抵抗素子３０の全面を覆うように撥液剤をパターン塗布する（撥液部形成工程）。図３は、撥液剤をパターン塗布した後の状態を示す上面図である。図３に示されるように、この撥液剤のパターン塗布によって、主撥液ライン２０及び副撥液ライン２１が形成される。
【００５５】
撥液剤のパターン塗布は、フレキソ版印刷機を用いて行われる。また、撥液剤は、フッ素ポリマーを主成分としている。このようにして形成された主撥液ライン２０及び副撥液ライン２１は、厚さ０．５μｍ以下のコーティング薄膜となる。また、一般的に、パターン塗布に用いるフッ素ポリマー系コーティング剤は、透明である。しかし、酸化チタン等を混入させることによって、フッ素ポリマー系コーティング剤を白色に染色することができる。また、フッ素ポリマー系コーティング剤を乳白色に染色することができる。これによって、主撥液ライン２０及び副撥液ライン２１を乳白色または白色にしている。それゆえ、撥液剤を塗布した部位における光吸収を抑制することができる。さらに、上記塗布によって形成された撥液剤のパターンは、主撥液ライン２０と副撥液ライン２１とに分けることができる。そして、主撥液ライン２０と副撥液ライン２１とによって囲まれた複数の区画領域が形成される。
【００５６】
このように発光装置１００においては、主撥液ライン２０及び副撥液ライン２１が乳白色または白色である。このため、ＬＥＤチップ８０からの光は、蛍光体含有樹脂層外部へ出射した後、主撥液ライン２０及び副撥液ライン２１で覆われた電極配線パターン１５に到達しても、反射することによって光吸収が抑えられる。よって、ＬＥＤチップ８０からの光の一部が電極配線パターン１５で吸収されることなく、出射光量の低減を抑えることができる。
【００５７】
次に、主撥液ライン２０と副撥液ライン２１とによって囲まれた複数の区画領域に、ＬＥＤチップ８０を実装する（発光素子実装工程）。このとき、図示しないシリコン樹脂によって、ＬＥＤチップ８０をセラミック基板１０表面に固定する。図４は、ＬＥＤチップ８０を実装した状態を示す上面図である。
【００５８】
ＬＥＤチップ８０を実装した後、ＬＥＤチップ８０と電極配線パターン１５とを導通するように、ワイヤ７０を用いてワイヤ接続する（接続工程）。このとき、ワイヤ７０におけるＬＥＤチップ８０及び電極配線パターン１５との接続部分に熱を加えながら、超音波と荷重によりワイヤ７０を接続する。ここで、電極配線パターン１５は、主撥液ライン２０（または副撥液ライン２１）に覆われている。すなわち、電極配線パターン１５は、フッ素樹脂コーティングによって表面保護されている。主撥液ライン２０及び副撥液ライン２１は、厚さ０．５μｍ以下のコーティング薄膜であるので、上述のようにワイヤ７０における電極配線パターン１５との接続部分に熱を加えながら、超音波と荷重によりワイヤ７０を接続することによって、支障なくワイヤ７０と電極配線パターン１５とを導通させることができる。
【００５９】
表１は、撥液ラインの膜厚と、ワイヤ接続後のワイヤ７０及び電極配線パターン１５の導通可否との関係を示す表である。表１に示されるように、撥液ラインの膜厚が０．７〜１０μｍであるとき、一部のサンプルで接触不良が生じ、ワイヤ７０と電極配線パターン１５との導通に支障が生じた。一方、撥液ラインの膜厚が０．５μｍを境として、（０μｍを超えて）０．５μｍ以下であるとき、支障なくワイヤ７０と電極配線パターン１５とを導通させることができた。表１の結果から、支障なくワイヤ７０と電極配線パターン１５とを導通させるためには、撥液ラインの膜厚が０．５μｍ以下であることが好ましいことがわかる。
【００６０】
【表１】
2013153081.tif 000003
【００６１】
続いて、主撥液ライン２０と副撥液ライン２１とによって囲まれた複数の区画領域に、ディスペンサーを用いて蛍光体含有樹脂組成物を充填する（封止工程）。そして、この蛍光体含有組成物を硬化し蛍光体含有樹脂層を形成する。なお、蛍光体含有樹脂層組成物の硬化温度は１５０℃であり、硬化時間は３０分である。しかし、硬化温度および硬化時間は、これに限定されない。
【００６２】
本実施形態では、主撥液ライン２０と副撥液ライン２１とによって囲まれた複数の区画領域のうち、円環状の最外殻を成す区画領域１１０には、第１蛍光体含有樹脂層４０ａ・４０ｂが形成される。また、円環状の中殻を成す区画領域１２０には、第２蛍光体含有樹脂層５０ａ・５０ｂが形成される。また、円環状の中心部分を成す区画領域１３０には、第３蛍光体含有樹脂層６０が形成される。
【００６３】
第１蛍光体含有樹脂層４０ａ・４０ｂ、第２蛍光体含有樹脂層５０ａ・５０ｂ、及び第３蛍光体含有樹脂層６０について、構成する蛍光体含有樹脂組成物は、単一または複数種類の蛍光体を含有している。そして、蛍光体含有樹脂層毎に、蛍光体の含有量または混合比率の少なくとも一方が異なる。これによって、電力供給系統によってＬＥＤチップ８０の出力を変化させることによって発光装置１００の色度調整の幅を広げることができる。さらに、蛍光体含有樹脂層に埋め込まれたＬＥＤチップ８０の組毎に発光する色度が一義的に決まる。このため、単一組のみを発光する、あるいは複数組を同時発光するに際し、目的とする発光の色度をより的確に再現することができる。
【００６４】
例えば、第１蛍光体含有樹脂層４０ａ・４０ｂ及び第３蛍光体含有樹脂層６０を構成する蛍光体含有樹脂組成物について、電球色発光を再現するように蛍光体の組成を調製する。また、第２蛍光体含有樹脂層５０ａ・５０ｂを構成する蛍光体含有樹脂組成物については、昼白色発光を再現するように蛍光体の組成を調製する。ここで、発光装置１００においては、区画領域１１０及び１３０と区画領域１２０とはそれぞれ、独立した電力供給系統によって電力供給されている。このため、発光装置１００は、電球色のみの発光、昼白色のみの発光、並びに、電球色及び昼白色の混色の発光を実現することができる。それゆえ、発光装置１００の色度調整域を広くすることができる。
【００６５】
図５は、上述の製造方法によって製造された発光装置１００、すなわち図１に示された発光装置１００のＡ−Ａ線断面図である。図５に示されるように、発光装置１００において、第１蛍光体含有樹脂層４０ｂ及び第２蛍光体含有樹脂層５０ｂは、主撥液ライン２０を境界として、別個に（互いに接触することなく）半球状に形成されている。
【００６６】
ここで、蛍光体含有樹脂組成物は、ＬＥＤチップ８０及びワイヤ７０の上に塗布される。それゆえ、特に蛍光体含有組成物が低粘度である場合、図６に示されるように、蛍光体含有樹脂組成物がワイヤ７０を伝って、区画領域１１０または１２０から流出するおそれがある。しかし、区画領域１１０または１２０外部の領域である電極配線パターン１５の表面において、ワイヤ７０との接続点以外の領域は、撥液剤によってコーティングされ、主撥液ライン２０が形成されている。このため、蛍光体含有樹脂組成物は、区画領域１１０または１２０から流出しても、主撥液ライン２０によって外部へ漏れ広がることがない。
【００６７】
また、同様に、区画領域１１０及び１２０へ多量の蛍光体含有組成物を塗布した場合でも、塗布する樹脂の基板面との接触角度が限界接触角を超えると、蛍光体含有樹脂組成物が主撥液ライン２０に侵入するおそれがある。このような場合でも、蛍光体含有樹脂組成物は、主撥液ライン２０によって外部へ漏れ広がることがないので、第１蛍光体含有樹脂層４０ｂ及び第２蛍光体含有樹脂層５０ｂの半球形状が維持される。その結果、隣り合う第１蛍光体含有樹脂層４０ｂ及び第２蛍光体含有樹脂層５０ｂ同士において、蛍光体樹脂組成物が混入することなく、発光装置１００の構造が維持される。
【００６８】
次に、発光装置１００の光取り出し効率について、図７を参照して以下に説明する。図７は、図５に示された発光装置１００における第１蛍光体含有樹脂層４０ｂの近傍部分を拡大した断面図である。
【００６９】
図７に示されるように、蛍光体３６は、第１蛍光体含有樹脂層４０ｂ中に均一に拡散している。蛍光体３６の粒子径は、１０μｍ程度である。また、蛍光体３６は、第１蛍光体含有樹脂層４０ｂ内で沈殿していてもよい。また、セラミック基板１０の基板面において、第１蛍光体含有樹脂層４０ｂ（すなわち区画領域１１０）の外側に電極配線パターン１５が配置されている。一方、第１蛍光体含有樹脂層４０ｂの内側（すなわち区画領域１１０内）は、Ａｌ２Ｏ３からなる白色基板８１で覆われている。ＬＥＤチップ８０は、この白色基板８１に設けられている。
【００７０】
ＬＥＤチップ８０の出射光の一部は、そのまま第１蛍光体含有樹脂層４０ｂ外部へ出射するか、あるいは蛍光体３６によって短波長から長波長へ変換されて第１蛍光体含有樹脂層４０ｂ外部へ出射する（図７中実線矢印）。一方、ＬＥＤチップ８０の出射光のうち、第１蛍光体含有樹脂層４０ｂの界面に対する入射角が小さい光は、全反射してしまい、第１蛍光体含有樹脂層４０ｂ外部へ取り出すことができない。ここで、区画領域１１０は、Ａｌ２Ｏ３からなる白色基板８１で覆われているので、全反射した光の大部分は、白色基板８１で反射後、第１蛍光体含有樹脂層４０ｂ外部へ出射することになる。このように区画領域１１０は、Ａｌ２Ｏ３からなる白色基板８１で覆われているので、第１蛍光体含有樹脂層４０ｂの界面に対する入射角が小さい光も外部へ取り出すことが可能になり、光の取り出し効率が高くなる。
【００７１】
なお、ＬＥＤチップ８０の搭載面が白色であれば、光の取り出し効率を向上させることが可能である。それゆえ、区画領域１１０に白色レジストが形成された構成であっても同様の効果を奏する。また、セラミック基板１０の区画領域１１０を白色に着色した構成であってもよい。
【００７２】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施形態１に係わる構成要素と同様の機能を有する構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。本実施形態では、主に、実施形態１との相違について説明するものとする。
【００７３】
図８は、本実施形態の発光装置２００の構成を示す上面図である。発光装置２００は、実施形態１の発光装置１００から副撥液ライン２１が取り除かれた構成になっている。副撥液ライン２１が取り除かれた点以外は、実施形態１の発光装置１００と同じ構成になっている。また、発光装置２００の製造方法も、副撥液ライン２１を形成しない点を除き、実施形態１と同じである。
【００７４】
これによって、撥液剤を塗布する領域は、主撥液ライン２０を構成する複数の円環状ラインの領域のみとなる。それゆえ、蛍光体含有樹脂組成物を塗布するに際し、ディスペンサーを円環状ラインに動作させることによって、蛍光体含有樹脂組成物の塗布領域を塗布開始点と塗布終了点との区別がつかないような１筆ラインとすることができる。その結果、発光装置２００によれば、より安定した蛍光体含有樹脂組成物の塗布を実現することができる。
【００７５】
また、図７に示されるように、電極配線パターン１５には、撥液剤によって構成された撥液パターンに覆われていない露出部分１５ａがある。この露出部分１５ａは、蛍光体含有樹脂層の内側に位置する。すなわち、露出部分１５ａは、第１蛍光体含有樹脂層４０ａ及び４０ｂ間、第２蛍光体含有樹脂層５０ａ及び５０ｂ間、並びに第３蛍光体含有樹脂層６０内に位置する。このため、露出部分１５ａは、ＬＥＤチップ８０からの出射光を吸収することになる。しかし、この露出部分１５ａの面積は、蛍光体含有樹脂層が形成された領域の面積よりもはるかに小さい。それゆえ、露出部分１５ａによる光吸収は、発光装置２００の光取り出し効率を大きく減少させるものではない。
【００７６】
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について図９及び図１０に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施形態１に係わる構成要素と同様の機能を有する構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。本実施形態では、主に、実施形態１との相違について説明するものとする。
【００７７】
図９は、本実施形態の発光装置３００の構成を示す上面図である。また、図１０は、ＬＥＤチップ８０実装時の状態を示す上面図である。
【００７８】
図１０に示されるように、発光装置３００では、電極配線パターン１５が両側に配置されている。すなわち、電極配線パターン１５は、直線状パターンであり、矩形形状のセラミック基板１０の対向する２辺それぞれの側に２本の直線状パターンが形成されている。そして、複数のＬＥＤチップ８０は、電極配線パターン１５に直列に接続されている。直列に配列された複数のＬＥＤチップ８０は、１本のワイヤ７０によって、電極配線パターン１５にワイヤ接続されている。
【００７９】
また、図９に示されるように、主撥液ライン２２（撥液部；第３の撥液ライン）は、電極配線パターン１５を覆うように、四角枠状に形成されている。また、副撥液ライン２３（撥液部；第４の撥液ライン）は、四角枠状の主撥液ライン２２の内側を平行に複数形成されている。すなわち、副撥液ライン２３は、主撥液ライン２２における四角枠を形成する辺のうち電極配線パターン１５を覆う２辺間を連結するように直線状に形成されている。また、副撥液ライン２３は、互いに平行になるように複数形成されている。主撥液ライン２２及び副撥液ライン２３によって区画された区画領域には、各々同数のＬＥＤチップ８０が設けられている。
【００８０】
このように、発光装置３００における撥液部は、セラミック基板１０のＬＥＤチップ８０の搭載面からみたとき、１つの四角形の枠形状の主撥液ライン２２と、主撥液ライン２２を構成する枠の内側を互いに平行になるように配置された複数の直線状ラインからなる副撥液ライン２３とを備えている。それゆえ、主撥液ライン２２及び副撥液ライン２３によって区画された区画領域にＬＥＤチップ８０を密に配置することができる。このため、セラミック基板１０の面積、及びセラミック基板１０上に形成された電極配線パターン１５の総面積を小さくすることができ、安価な発光装置３００を実現することができる。また、ＬＥＤチップ８０が密に配置されているため、発光装置全体の色度ばらつきをより低減することができる。なお、主撥液ライン２２は、１つの四角形の枠に限定されず、１つの多角形の枠形状であればよい。また、１つの円の枠形状であってもよい。
【００８１】
また、図９に示されるように、ストライプ状になるように、蛍光体含有樹脂層３５ａ及び３５ｂ（封止体）が区画領域毎に交互に配置されている。ここで、蛍光体含有樹脂層３５ａは電球色光を再現し、蛍光体含有樹脂層３５ｂは昼白色光を再現する。
【００８２】
ここで、発光装置１００においては、蛍光体含有樹脂層３５ａ及び３５ｂによって被覆されるＬＥＤチップ８０はそれぞれ、独立した電力供給系統によって電力供給されている。それゆえ、発光装置３００においては、色度調整を広い範囲で容易に行うことができる。
【００８３】
また、発光装置３００においては、蛍光体含有樹脂層３５ａ及び３５ｂが互いに同一形状である。このため、発光装置３００を製造するに際し、蛍光体含有樹脂層３５ａ及び３５ｂを構成する蛍光体含有樹脂組成物を容易に、かつ安定して塗布することができる。また、ＬＥＤチップ８０は、直列にワイヤ接続している。このため、ＬＥＤチップ８０と電極配線パターン１５との接触点を少数にすることができる。
【００８４】
なお、上述した相違点以外の構成は、実施形態１の発光装置１００と同じ構成である。また、発光装置３００の製造方法も、上述した相違点を除き、実施形態１と同じ製造方法である。
【００８５】
（本発明の発光装置の適用例）
本発明の発光装置は、発光面から見て、例えば、円形状の照明機器の光源、外部光学部品との光結合をよくする必要がある照明機器の光源などとして好適に用いることができる。発光面から見て円形状の照明機器としては、例えば、電球型照明機器が挙げられる。外部光学部品との光結合をよくする必要がある照明機器としては、例えば、配光特性を調整するための外部レンズを直上に配置する照明機器などが挙げられる。
【００８６】
また、本発明の発光装置は、液晶ディスプレイのバックライト光源等に好適に用いることができる。
【００８７】
本発明の発光装置は、例えば、電球型照明機器のように、発光面から見た場合に円形状の広配光特性を有する必要がある光源として、また、図１１に示すような高輝度光源として使用することができる。図１１は、本発明の発光装置を使用した照明器具の一例を示す概略面図である。
【００８８】
図１１に示されるように、本発明の照明器具は、リフレクター９６、ヒートシンク９７、電源部９８、及び発光装置１００を備えている。電源部９８は、発光装置１００の電源である。また、ヒートシンク９７は、発光装置１００からの熱を放熱するための部材である。また、図１１に示された照明器具では、配光特性を調整するために発光装置１００の周囲にリフレクター９６が配置されている。これにより、発光装置１００の高輝度光源としての使用が可能になる。また、１つの発光装置１００によって、調光及び調色の両方を実現することが可能であるため、照明器具を小型化することができる。
【００８９】
（補足）
なお、本発明に係る発光装置は、以下のように表現することもできる。
【００９０】
（１）基板上に形成された電極配線パターンと前記電極配線パターンにワイヤ接続された複数の発光素子と、該発光素子を埋め込む封止体とを備える発光装置において、前記封止体は蛍光体を含有し、撥液剤により形成された撥液パターンによって複数の領域に分離されており、該撥液パターンは前記電極配線パターンの全面を覆うように配置されていることを特徴とする発光装置。
【００９１】
（２）上記撥液パターンは、上記基板を垂直方向から見たとき、同一中心を有する２つ以上の円環状または多角形環状を形成する主撥液ラインと、前記円環状または、多角形環状の環状間を結ぶ複数の副撥液ラインにより形成されることを特徴とする（１）に記載の発光装置。
【００９２】
（３）上記撥液パターンは、上記基板を垂直方向から見たとき、１つの円または多角形を形成する主撥液ラインと、前記円または多角形の内側を並行に配置された複数の副撥液ラインにより形成されることを特徴とする（１）に記載の発光装置。
【００９３】
（４）上記封止体の中には、白色基板または白色レジストと、発光素子とワイヤのみが配置されていることを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載の発光装置。
【００９４】
（５）上記撥液パターンは、フッ素ポリマーを主成分とするコーティング膜であり、厚さ０．５μｍ以下であることを特徴とする（１）から（４）のいずれかに記載の発光装置。
【００９５】
（６）上記撥液パターンは、乳白色および白色に着色されていることを特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載の発光装置。
【００９６】
（７）上記複数の発光素子は、２組以上に分けられており、それぞれの組は２個の端子を有する電極配線パターンに接続されていることを特徴とする（１）から（６）のいずれかに記載の発光装置。
【００９７】
（８）上記封止体は、単一または複数種類の蛍光体を含有しており、上記２組以上に分けられている発光素子の組毎に蛍光体の含有量、または混合比率のうち少なくともいずれも一方が異なることを特徴とする（６）に記載の発光装置。
【００９８】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明の発光装置及び発光装置の製造方法は、照明用光源に好適に適用することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１０    セラミック基板
１５    電極配線パターン
２０    主撥液ライン（撥液部；第１の撥液ライン）
２１    副撥液ライン（撥液部；第２の撥液ライン）
２２    主撥液ライン（撥液部；第３の撥液ライン）
２３    副撥液ライン（撥液部；第４の撥液ライン）
３０    印刷抵抗素子
３５    蛍光体含有樹脂層（封止体）
３６    蛍光体
４０ａ  第１蛍光体含有樹脂層（封止体）
４０ｂ  第１蛍光体含有樹脂層（封止体）
５０ａ  第２蛍光体含有樹脂層（封止体）
５０ｂ  第２蛍光体含有樹脂層（封止体）
６０    第３蛍光体含有樹脂層（封止体）
７０    ワイヤ
８０    ＬＥＤチップ（発光素子）
９０    電極ランド（アノード）
９５    電極ランド（カソード）
１００、２００、３００  発光装置
【図１】
2013153081.tif 000004
【図２】
2013153081.tif 000005
【図３】
2013153081.tif 000006
【図４】
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【図５】
2013153081.tif 000008
【図６】
2013153081.tif 000009
【図７】
2013153081.tif 000010
【図８】
2013153081.tif 000011
【図９】
2013153081.tif 000012
【図１０】
2013153081.tif 000013
【図１１】
2013153081.tif 000014
【図１２】
2013153081.tif 000015