(57)【要約】      （修正有）【課題】放熱性能に優れたＬＥＤ発光装置を提供する。【解決手段】上端面に開口する凹部を有した基体２と、基体２の凹部内に取り付けられたＬＥＤ素子３と、ＬＥＤ素子３を封止する透光性材料からなる封止部材４と、封止部材４の上方に設けられた蛍光体６１を含有する波長変換部材６と、を備え、基体２には、ＬＥＤ素子３から発した熱と波長変換部材６から発した熱とを遮断する熱遮断部となる凹溝８１が形成されているようにした。【選択図】図１
2013074273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端面に開口する凹部を有した基体と、
前記基体の凹部内に取り付けられたＬＥＤ素子と、
前記ＬＥＤ素子を封止する透光性材料からなる封止部材と、
前記封止部材の上方に設けられた蛍光体を含有する波長変換部材と、を備え、
前記基体には、前記ＬＥＤ素子から発した熱と前記波長変換部材から発した熱とを遮断する熱遮断部が形成されていることを特徴とするＬＥＤ発光装置。
【請求項２】
前記封止部材を囲むように設けられた環状の断熱部材を備え、
前記基体が、ＬＥＤ素子が取り付けられた下部基体と、前記下部基体上に設けられ前記波長変換部材を支持する筒状の上部基体とからなり、
前記上部基体が、その側壁の内側周面から突出して設けられ、前記断熱部材を前記下部基体に向かって押圧する環状の押圧部を有し、
前記下部基体と前記波長変換部材と前記上部基体とにより閉塞された空間が、前記断熱部材により、前記封止部材が形成された空間と、その外周側に形成された前記透光性材料が流入していない空間とに液密に仕切られている請求項１記載のＬＥＤ発光装置。
【請求項３】
前記断熱部材が、弾性変形部材である請求項１又は２記載のＬＥＤ発光装置。
【請求項４】
前記下部基体の前記ＬＥＤ素子が取り付けられた面とは反対側の面に、前記熱遮断部が形成された位置より内側に設けられたＬＥＤ素子用放熱フィンと、前記熱遮断部が形成された位置より外側に設けられた波長変換部材用放熱フィンとが配設されている請求項１、２又は３記載のＬＥＤ発光装置。
【請求項５】
前記下部基体と前記上部基体とが、ねじ又は半田ペーストにより接合されている請求項１、２又は３記載のＬＥＤ発光装置。
【請求項６】
個々の製品間では放射ピークにバラツキがある同一製品の集合から選び出された放射ピークの分布波長領域が互いに異なる複数のＬＥＤ素子群にそれぞれ属する複数個のＬＥＤ素子を有する請求項１、２、３、４又は５記載のＬＥＤ発光装置と、
前記複数個のＬＥＤ素子へ供給する電流値をそれぞれ変化させる電流制御部と、を備えていることを特徴とする照明装置。
【請求項７】
互いに異なる前記ＬＥＤ素子群に属するＬＥＤ素子が、前記基体上に交互に配置されている請求項６記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ素子を備えた発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、窒化ガリウム系化合物半導体を用いて青色光又は紫外線を放射するＬＥＤ素子と種々の蛍光体とを組み合わせることにより、白色をはじめとするＬＥＤ素子の発光色とは異なる色の光を発する発光装置が開発されている（特許文献１）。ＬＥＤ素子を用いたこのような発光装置は、小型、省電力、長寿命等の長所があり、表示用光源や照明用光源として広く用いられている。特に近時では高出力、高輝度のＬＥＤ素子が開発されてきており、その用途は益々拡大の一途にある。
【０００３】
ところで、ＬＥＤ素子内部での電力損失は熱エネルギーに変換されジャンクション温度の上昇原因となるが、ＬＥＤ素子は温度に敏感で、温度が上昇すると結晶の熱じょう乱が激しくなり、多数の電子・正孔対が発生し、正常な動作が得られにくくなる。このため、ＬＥＤ素子が高出力化すると、ＬＥＤ素子の発熱量が増大し、その熱によってＬＥＤ素子そのものが劣化するという問題が生じる。
【０００４】
また、蛍光体も熱に脆弱であり、蛍光体自らの発熱やＬＥＤ素子からの伝熱によって蛍光体も熱劣化する。このため、熱劣化による蛍光体の発光効率や輝度の低下の解決も急務である。
【０００５】
そこで従来、このようなＬＥＤ素子を用いた発光装置の下部に放熱フィンを設け、ここから熱を発散させることが試みられている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１９１１９７号公報
【特許文献２】特開２００７−８０８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＬＥＤ素子から発した熱と蛍光体から発した熱とが発光装置内で分離されずに両者が混ざり合うと、ＬＥＤ素子又は蛍光体のどちらかを優先して冷却したい場合でも、効果的に冷却することができず、ＬＥＤ素子から発した熱と蛍光体から発した熱とを適切に管理し処理することができない。
【０００８】
また、図２５に例示するような構成を有する発光装置１´では、発光色の色目や照度についてのロット毎でのバラツキを抑制するために、蛍光体６１を含有する波長変換部材６を予め作製して、基準光源を使用して波長変換部材６の発光色や照度等を分析し、その結果に従い波長変換部材６を分類・管理してから、所望の発光色や照度等を有するものを選び出して、適合するＬＥＤ素子３と組み合わせることが試みられている。
【０００９】
そして、発光装置１´を製造するに際しては、例えば、図２６及び図２７に示すような各工程が行われている。すなわち、まず、予め作製した蛍光体６１を含有する波長変換部材６によって上側開口部が塞がれた筒状の枠体２を上下逆にして設置する（図２６（ａ））。次いで、枠体２内に、ＬＥＤ素子３の封止材料である透明樹脂４´を所定量充填する（図２６（ａ）〜（ｂ））。そして、透明樹脂４´が硬化する前に、その上にＬＥＤ素子３が搭載された基板８をＬＥＤ素子３が下側を向くように設置して、ＬＥＤ素子３を透明樹脂４´で封止する（図２７（ｃ）〜（ｄ））。そして、必要に応じて加熱等して透明樹脂４´を硬化させて封止部材４を形成し、発光装置１を完成させる。
【００１０】
この際、ポッティングにより枠体２内に充填する透明樹脂４´量は、封止部材４を形成するのに必要な量よりも多めにして、ＬＥＤ素子３が搭載された基板８を透明樹脂４´上に設置する際に、透明樹脂４´が、基板８と枠体２との間に染み出すようにして、透明樹脂４´をこれらの接着剤としても機能させている。
【００１１】
しかし、このように基板８と枠体２との間に透明樹脂４´が介在すると、枠体２から基板８への熱の伝導が阻害されるので、波長変換部材６（蛍光体６１）から発した熱を、枠体２を経由して基板８へ放出することが困難になり、放熱効率が低下してしまう。
【００１２】
本発明はかかる問題点に鑑みなされたものであって、放熱性能に優れたＬＥＤ発光装置を提供することをその主たる所期課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
すなわち本発明に係るＬＥＤ発光装置は、上端面に開口する凹部を有した基体と、前記基体の凹部内に取り付けられたＬＥＤ素子と、前記ＬＥＤ素子を封止する透光性材料からなる封止部材と、前記封止部材の上方に設けられた蛍光体を含有する波長変換部材と、を備え、前記基体には、前記ＬＥＤ素子から発した熱と前記波長変換部材から発した熱とを遮断する熱遮断部が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
このようなものであれば、ＬＥＤ素子から発した熱と波長変換部材（蛍光体）から発した熱とが基体内で混ざり合わないので、それぞれの熱を別個に管理することができる。
【００１５】
このような本発明に係るＬＥＤ発光装置は、更に、前記封止部材を囲むように設けられた環状の断熱部材を備え、前記基体が、ＬＥＤ素子が取り付けられた下部基体と、前記下部基体上に設けられ前記波長変換部材を支持する筒状の上部基体とからなり、前記上部基体が、その側壁の内側周面から突出して設けられ、前記断熱部材を前記下部基体に向かって押圧する環状の押圧部を有し、前記下部基体と前記波長変換部材と前記上部基体とにより閉塞された空間が、前記断熱部材により、前記封止部材が形成された空間と、その外周側に形成された前記透光性材料が流入していない空間とに液密に仕切られていてもよい。このようなものであれば、環状の断熱部材により仕切られた外周側の空間には透光性材料が流入していないので、上部基体の側壁と下部基体との間には透明樹脂等の透光性材料は介在しない。このため、波長変換部材から発して上部基体を介して伝わった熱は、当該透光性材料により妨げられずに、効率的に下部基体に伝えられる。
【００１６】
前記断熱部材としては、例えば、弾性変形部材が好適に用いられる。
【００１７】
基体内に熱遮断部が形成されている本発明に係るＬＥＤ発光装置には、前記下部基体の前記ＬＥＤ素子が取り付けられた面とは反対側の面に、前記熱遮断部が形成された位置より内側に設けられたＬＥＤ素子用放熱フィンと、前記熱遮断部が形成された位置より外側に設けられた波長変換部材用放熱フィンとが配設されていることが好ましい。このようなものであれば、それぞれの放熱フィンの大きさを、ＬＥＤ素子から発した熱量と波長変換部材から発した熱量とに合わせて、適切に選択することができる。
【００１８】
このような本発明に係るＬＥＤ発光装置において、前記下部基体と前記上部基体とを接合するためには、ねじ又は半田ペーストを用いることが好ましい。ねじ又は半田ペーストを用いれば、枠体から基板への熱の伝導を妨げずに両者を密着させることができる。
【００１９】
本発明に係るＬＥＤ発光装置の用途としては特に限定されないが、例えば、照明装置の光源として用いることができる。本発明に係るＬＥＤ発光装置を光源として用いた照明装置としては、例えば、個々の製品間では放射ピークにバラツキがある同一製品の集合から選び出された放射ピークの分布波長領域が互いに異なる複数のＬＥＤ素子群にそれぞれ属する複数個のＬＥＤ素子を有する本発明に係るＬＥＤ発光装置と、前記複数個のＬＥＤ素子へ供給する電流値をそれぞれ変化させる電流制御部と、を備えているものが挙げられる。このような照明装置もまた、本発明の１つである。
【００２０】
当該照明装置においては、互いに異なる前記ＬＥＤ素子群に属するＬＥＤ素子が、前記基体上に交互に配置されていることが好ましい。このように同一製品から選び出された放射ピークの分布波長領域が異なるグループに属するＬＥＤ素子を基体上に交互に配置することにより、各ＬＥＤ素子により励起された波長変換部材の発する光が混ざりやすくなり、当該光が白色光である場合、各白色光の色温度を所定の値に微調整することができる。
【発明の効果】
【００２１】
このような構成の本発明によれば、放熱性に優れたＬＥＤパッケージを構築することができ、ＬＥＤ素子や蛍光体の熱劣化を抑制して、長寿命を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る発光装置の縦断面図である。
【図２】同実施形態に係る発光装置の平面図である。
【図３】同実施形態に係る発光装置の底面図である。
【図４】同実施形態における短波長透過フィルタの透過率及び反射率の概要を示すグラフである。
【図５】同実施形態における長波長透過フィルタの透過率及び反射率の概要を示すグラフである。
【図６】同実施形態に係る発光装置の製造工程（ａ）〜（ｂ）を示す図である。
【図７】同実施形態に係る発光装置の製造工程（ｃ）〜（ｄ）を示す図である。
【図８】同実施形態における波長変換部材が挟まれた積層体の製造工程（ａ）〜（ｃ）を示す図である。
【図９】同実施形態における波長変換部材が挟まれた積層体の製造工程（ｄ）〜（ｆ）を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る発光装置の縦断面図である。
【図１１】同実施形態に係る発光装置の底面図である。
【図１２】同実施形態に係る発光装置の側面図である。
【図１３】同実施形態に係る発光装置の製造工程（ａ）〜（ｂ）を示す図である。
【図１４】同実施形態に係る発光装置の製造工程（ｃ）〜（ｄ）を示す図である。
【図１５】他の実施形態に係る発光装置の製造工程（ａ）〜（ｂ）を示す図である。
【図１６】同実施形態に係る発光装置の製造工程（ｃ）〜（ｄ）を示す図である。
【図１７】同実施形態に係る発光装置の製造工程（ｅ）〜（ｆ）を示す図である。
【図１８】他の実施形態に係る発光装置の製造工程を示す図である。
【図１９】他の実施形態に係る発光装置の縦断面図である。
【図２０】他の実施形態に係る発光装置の縦断面図である。
【図２１】本発明に係る発光装置を備えた照明装置の模式的構成図である。
【図２２】他の実施形態に係る発光装置を備えた電球の縦断面図である。
【図２３】同実施形態における電球の斜視図である。
【図２４】同実施形態に係る発光装置の放熱フィンの要部拡大図である。
【図２５】従来の発光装置の縦断面図である。
【図２６】従来の発光装置の製造工程（ａ）〜（ｂ）を示す図である。
【図２７】従来の発光装置の製造工程（ｃ）〜（ｄ）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜第１実施形態＞
以下に本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
本実施形態に係る発光装置１は、図１〜３に示すように、ＬＥＤ素子３と、ＬＥＤ素子３を封止する封止部材４と、封止部材４の上方に設けられた波長変換部材６とを備えているものであり、ＬＥＤ素子３と封止部材４と波長変換部材６とは基体２内に収容され保持されている。
【００２５】
以下に各部を詳述する。
ＬＥＤ素子３は、紫外線や短波長の可視光線を発するものであり、例えば３６０〜４３０ｎｍに放射ピークを有するものである。このようなＬＥＤ素子３は、例えば、サファイア基板や窒化ガリウム基板の上に窒化ガリウム系化合物半導体がｎ型層、発光層及びｐ型層の順に積層してなるものである。
【００２６】
ＬＥＤ素子３は、窒化ガリウム系化合物半導体を下にして基板８に半田バンプや金バンプ等（図示しない。）を用いてフリップチップ実装されている。なお、ＬＥＤ素子３は基板８に設けられた配線導体にワイヤボンディングを用いて接続されていてもよい。また、本実施形態においては、複数個（９個）のＬＥＤ素子３が搭載されているが、ＬＥＤ素子３の数はこの限りではなく、目的・用途に応じて適宜変更することができる。
【００２７】
基板８は、アルミニウム、銅、アルミナ、窒化アルミニウム等の熱伝導率が高い材料からなるものであり、基板８の上面には、ＬＥＤ素子３が電気的に接続されるための、例えば銀パターン等からなる配線導体（図示しない。）が形成されている。この配線導体が基体２内部に形成された配線層（図示しない。）を介して発光装置１の外表面に導出されて外部電気回路基板に接続されることにより、ＬＥＤ素子３と外部電気回路基板とが電気的に接続される。
【００２８】
封止部材４は、ＬＥＤ素子３を封止するためのものであり、ＬＥＤ素子３から封止部材４へ効率良く光を取り出すためには、透光性及び耐熱性に優れるとともに、ＬＥＤ素子３との屈折率差が小さい、シリコーン樹脂等の透明樹脂からなるものであることが好ましい。
【００２９】
波長変換部材６は、内部に蛍光体６１を含有しているものであり、例えば、透光性及び耐熱性に優れた、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、低融点ガラス等からなるマトリックス中に蛍光体６１が分散しているものが挙げられる。
【００３０】
波長変換部材６が含有する蛍光体６１としては特に限定されず、例えば、赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体、黄色蛍光体等が挙げられる。このうち、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体を併用すると、白色光を発する発光装置１を構成することができる。
【００３１】
当該波長変換部材６は、下部透光板５と上部透光板７との間にスペーサＳとともに挟まれて積層体Ａを構成している。ここで、スペーサＳは、例えば、銅、アルミニウム等の熱伝導率が高い金属からなり、波長変換部材６を形成されるための貫通孔Ｓ１が設けられた平板状のものである。
【００３２】
下部透光板５は、例えば、水晶、サファイア、ダイアモンド、石英、窒化アルミニウム等の熱伝導率が高く透光性に優れた材料からなるものである。また、下部透光板５としては、例えば、その表面に銅やアルミニウム等の熱伝導性に優れた金属をライン状や格子状等に蒸着することによって、透光性を担保しながら熱伝導性を向上させたガラス基板を用いることもできる。
【００３３】
下部透光板５には、４３０ｎｍ近傍を境界として、光の透過率と反射率とが逆転する誘電体多層膜を形成してもよく、これにより、図４に示すように、長波長の可視光線を反射して、紫外線や短波長の可視光線を選択的に透過するローパスフィルタとして用いることができる。
【００３４】
上部透光板７は、下部透光板５と同様に、例えば、水晶、サファイア、ダイアモンド、石英、窒化アルミニウム等の熱伝導率が高く透光性に優れた材料からなるものが用いられる。
【００３５】
上部透光板７には、４３０ｎｍ付近を境界として、光の反射率と透過率とが逆転する誘電体多層膜を形成してもよく、これにより、図５に示すように、紫外線や短波長の可視光線を反射して、長波長の可視光線を選択的に透過するハイパスフィルタとして用いることができる。
【００３６】
下部透光板５及び上部透光板７にそれぞれ誘電体多層膜を形成し、下部透光板５をローパスフィルタとし、上部透光板７をハイパスフィルタとした場合、蛍光体６１に当たらずに波長変換部材６を通過した紫外線や短波長の可視光線は、上部透光板７で反射して、再度、波長変換部材６内を進行する。このため、紫外線や短波長の可視光線が蛍光体６１に当たる確率が向上するので、より多くの紫外線や短波長の可視光線が長波長の可視光線に変換され、その結果、発光装置１からの発光量が増加する。また、蛍光体６１が発する長波長の可視光線のうち、ＬＥＤ素子３側に向かって逆進したものは、下部透光板５で反射し、進行方向を変えて上部透光板７に向かい、当該フィルタ７を透過して発光装置１外に射出されるので、長波長の可視光線の取り出し効率も向上する。従って、波長変換部材６が、下部透光板５（ＬＥＤ素子３側）と上部透光板７（光射出面側）との間に挟まれていることによって、紫外線や短波長の可視光線を効率的に長波長の可視光線に変換し、更に、変換された可視光線を効率的に発光装置１外に取り出すことができる。
【００３７】
また、上述のとおりＬＥＤ素子３側に向かって逆進した長波長の可視光線は、下部透光板５で反射されるので、基体２の凹部の側面及び底面を含む内面に到達する長波長の可視光線が減る。ＬＥＤ素子３は従来の光源に比べて極めて長い寿命を有するが、基体２の凹部内面に到達する長波長の可視光線を減らすことができれば、当該可視光線に長時間曝されることによって引き起こされる基体２の凹部内面に形成されたリフレクタの経時劣化が抑制され、延いては、発光装置１の発光色の変化も抑制される。
【００３８】
基体２は、上端面に開口する凹部を有するものであり、例えば、アルミニウム、銅、アルミナ、窒化アルミニウム等の熱伝導率が高い材料からなるものが挙げられる。
【００３９】
基体２の凹部の側面には環状をなす突条部２３が形成されており、当該突条部２３の上端面上には積層体Ａが載置されている。なお、基体２の凹部には、図２に示すように、四隅に角取り孔２４が形成されており、凹部内に積層体Ａを嵌め込む際にその角部が妨げとならないようにしてある。また、基体２の凹部の側面及び底面を含む内面には、銀、アルミニウム、金等の金属メッキ等が施されることにより高反射率の金属薄膜が形成されており、リフレクタとして機能している。そして、上部透光板７で下方向に反射され、波長変換部材６と下部透光板５とを透過した紫外線や短波長の可視光線を、当該金属薄膜により、再度、波長変換部材６に向けて反射することができる。
【００４０】
なお、封止部材４や波長変換部材６を構成するシリコーン樹脂等は気体透過率が高いが、本実施形態では下部透光板５及び上部透光板７が、基体２の凹部内への気体や水分の侵入を抑制することができるので、基体２の凹部内面に形成された金属薄膜の酸化、硫化、塩化等による腐食等を防止することができる。
【００４１】
基体２には、その底面から下垂する放熱フィン９が設けられている。放熱フィン９は、その外表面に、列方向に延びる複数段の凹溝Ｔを設けることにより、隣り合う凹溝Ｔと凹溝Ｔとの突条部分が放熱機能を奏するように構成してあるものである。放熱フィン９は、ＬＥＤ素子３から発した熱を放出するためにＬＥＤ素子３の下方に設けた放熱フィン９ａと、波長変換部材６から発した熱を基体２を介して放出するために基体２の側壁の下方に設けた放熱フィン９ｂとからなり、ＬＥＤ素子３から発した熱と波長変換部材６から発した熱は、それぞれ放熱フィン９ａの外表面と放熱フィン９ｂの外表面とから放出される。
【００４２】
基体２の凹部の底面には、ＬＥＤ素子３を取り囲むようにして凹溝８１が形成されており、当該凹溝８１が基体２内において、ＬＥＤ素子３から発した熱が拡散するのを防ぎ、ＬＥＤ素子３から発した熱と波長変換部材６から発した熱とを遮断するように機能する。
【００４３】
次に、本実施形態に係る発光装置１の製造方法について、図６〜９を参照して説明する。
【００４４】
まず、図６（ａ）〜（ｂ）に示すように、基体２の凹部内に、突条部２３の上端面より膨出する程度に多めに透明樹脂４´を充填する。しかる後、図７（ｃ）〜（ｄ）に示すように、予め作製された、下部透光板５と上部透光板７との間にスペーサＳとともに波長変換部材６が挟まれてなる積層体Ａを、突条部２３の上端面上にその周縁部が載置されるように配設する。すると、溢れた透明樹脂４´が突条部２３の上端面と積層体Ａの下面との間に浸み出して、基体２と積層体Ａとを接着する接着剤として機能する。
【００４５】
ここで、下部透光板５と上部透光板７との間にスペーサＳとともに波長変換部材６が挟まれてなる積層体Ａは、上述のとおり予め作製しておくが、当該積層体Ａは次のようにして作製する。
【００４６】
まず、複数個分の下部透光板５（又は上部透光板７）に相当する大きさの大型フィルタ上に、複数個分のスペーサＳに相当する大きさの多数の貫通孔Ｓ１が設けられた金属板を重ねて配置する（図８（ａ））。ここで、当該スペーサＳは、積層体Ａを突条部２３の上端面上に配置した際に、基体２の上端面と上部透光板７の上面とが略面一になるように、積層体Ａの高さを調節するものである。
【００４７】
次いで、貫通孔Ｓ１に内に、蛍光体６１を含有する樹脂組成物６を所定量充填する（図８（ｂ）〜（ｃ））。
【００４８】
その後、スペーサＳ上に複数個分の上部透光板７（又は下部透光板５）に相当する大きさの大型フィルタを重ねて配置する（図９（ｄ））。
【００４９】
そして、必要に応じて加熱等して樹脂組成物６を硬化させることにより、波長変換部材６がスペーサＳとともに下部透光板５と上部透光板７との間に挟まれてなる積層体Ａの複数個分が一体となった積層体を形成することができる（図９（ｅ））。
【００５０】
このようにして得られた複数個の積層体Ａが一体となった積層体を切断して、一個ずつ切り離すことにより、複数個の積層体Ａを一度に作製することができる（図９（ｆ））。
【００５１】
このような本実施形態に係る発光装置１によれば、基体２の凹部の底面に、熱遮断部として機能する凹溝８１が形成されているので、ＬＥＤ素子３から発した熱と波長変換部材６から発した熱とが基体２内で混ざり合わず、それぞれの熱を別個に管理することができる。このため、ＬＥＤ素子３から発した熱を放出するためにＬＥＤ素子３の下方に設けた放熱フィン９ａの大きさと、波長変換部材６から発した熱を放出するために基体２の底面の周縁部に設けた放熱フィン９ｂの大きさとを、ＬＥＤ素子３から発した熱量と波長変換部材６から発した熱量とに合わせて、それぞれ適正に決定することができる。
【００５２】
＜第２実施形態＞
以下に本発明の第２実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下においては、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００５３】
本実施形態に係る発光装置１は、図１０〜１２に示すように、基板８に搭載されたＬＥＤ素子３と、ＬＥＤ素子３を封止する封止部材４と、封止部材４の上方に設けられた波長変換部材６とを備えているものであり、ＬＥＤ素子３はメイン基板（下部基体）２Ａに取り付けられており、封止部材４と波長変換部材６とはメイン基板２Ａ上に起立して設けられた枠体（上部基体）２Ｂ内に収容され保持されている。
【００５４】
メイン基板２Ａは、例えば、アルミニウム、銅、アルミナ、窒化アルミニウム等の熱伝導率が高い材料からなるものである。メイン基板２Ａには、基板８と嵌合する凹部が形成されており、これにより基板８の位置決めが行われる。
【００５５】
メイン基板２Ａには、その下面から下垂する放熱フィン９が設けられている。放熱フィン９は、ＬＥＤ素子３から発した熱を放出するためにＬＥＤ素子３の下方に設けた放熱フィン９ａと、波長変換部材６から発した熱を枠体２Ｂを介して放出するために枠体２Ｂの側壁の下方に設けた放熱フィン９ｂとからなる。
【００５６】
メイン基板２Ａには、更に、ＬＥＤ素子３を取り囲むようにして環状の貫通孔８１が形成されており、当該貫通孔８１がメイン基板２Ａ内においてＬＥＤ素子３から発した熱と波長変換部材６から発して枠体２Ｂを介して伝わった熱とを遮断するように機能する。なお、環状の貫通孔８１によってメイン基板２Ａの内側と外側とが分離しないように、環状の貫通孔８１を挟んだ内側周側と外側周側とを連結する連結部が部分的に設けられている。
【００５７】
枠体２Ｂは、筒状をなしており、例えば、銅、アルミニウム等の熱伝導率が高い金属からなるものである。枠体２Ｂには、その側壁の内側周面から突出して形成された環状をなす押圧部２３が形成されており、当該押圧部２３の上端面上には積層体Ａが載置されている。また、押圧部２３には、枠体２Ｂの内側周面と外側周面との間を貫通する貫通孔２１が設けられている。
【００５８】
基板８と枠体２Ｂの押圧部２３との間にはＯリングＲが配置されており、当該ＯリングＲにより、枠体２Ｂ内の空間が中心側（ＬＥＤ素子３側）の空間ＳＰ１と外周側（枠体２Ｂの下方周縁部側）の空間ＳＰ２とに仕切られ、中心側の空間ＳＰ１には透明樹脂４´が充填されて封止部材４が形成されるとともに、外周側には透明樹脂４´が流入していない空間ＳＰ２が形成される。
【００５９】
メイン基板２Ａの上面及び枠体２Ｂの内側周面には、銀、アルミニウム、金等の金属メッキ等が施されることにより高反射率の金属薄膜が形成されており、リフレクタとして機能している。
【００６０】
次に、本実施形態に係る発光装置１の製造方法について、図１３及び図１４を参照して説明する。
【００６１】
まず、予め作製された、下部透光板５と上部透光板７との間にスペーサＳとともに波長変換部材６が挟まれてなる積層体Ａを、押圧部２３の上端面（図１３においては下端面）と枠体２Ｂの内側周面とに密接するように配設する。なお、積層体Ａと枠体２Ｂとはシリコーン樹脂系接着剤により接着する。また、押圧部２３の下端面（図１３においては上端面）に形成した凹部２３１内にＯリングＲを設置する。そして、積層体Ａ（下部透光板５）の上に、ＯリングＲを超えて流れ出さない程度の量の透明樹脂４´を注入する（図１３（ａ）〜（ｂ））。
【００６２】
次いで、透明樹脂４´が硬化する前に、ＬＥＤ素子３と放熱フィン９とが設けられたメイン基板２Ａを、ＬＥＤ素子３が下側を向くようにして、枠体２Ｂ上に載置する（図１４（ｃ））。この際、ＯリングＲと透明樹脂４´とが基板８で押圧されて、余剰の透明樹脂４´が貫通孔２１内に流れ込む。このように、ＯリングＲが設置された枠体２Ｂ上にメイン基板２Ａを設けると、ＯリングＲにより相互に仕切られた、透明樹脂４´で充満された中心側空間ＳＰ１と、透明樹脂４´が流入していない外周側空間ＳＰ２とが形成される。そして、必要に応じて加熱等して透明樹脂４´を硬化させることにより、中心側空間ＳＰ１内に封止部材４が形成され、枠体２Ｂとメイン基板２Ａとが一体となった発光装置１が完成する（図１４（ｄ））。なお、得られた発光装置１では、枠体２Ｂの側壁とメイン基板２Ａとの間には透明樹脂４´は介在しておらず、枠体２Ｂの側壁とメイン基板２Ａとの間はねじや半田ペースト等により接合してもよい。
【００６３】
このような本実施形態に係る発光装置１によれば、ＯリングＲにより仕切られた外周側の空間ＳＰ２には透明樹脂４´が流入していないので、枠体２Ｂの側壁とメイン基板２Ａとの間には透明樹脂４´は介在していない。このため、波長変換部材６から発して枠体２Ｂを介して伝わった熱は、透明樹脂４´により妨げられずに、効率的にメイン基板２Ａに伝わる。
【００６４】
また、本実施形態に係る発光装置１によれば、メイン基板２Ａに、熱遮断部として機能する貫通孔８１が形成されているので、ＬＥＤ素子３から発した熱と波長変換部材６から発して枠体２Ｂを介して伝わった熱とがメイン基板２Ａ内で混ざり合わず、それぞれの熱を別個に管理することができる。このため、ＬＥＤ素子３から発した熱を放出するためにＬＥＤ素子３の下方に設けた放熱フィン９ａの大きさと、波長変換部材６から発した熱を枠体２Ｂを介して放出するために枠体２Ｂの下方に設けた放熱フィン９ｂの大きさとを、ＬＥＤ素子３から発した熱量と波長変換部材６から発した熱量とに合わせて、それぞれ適正に決定することができる。
【００６５】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００６６】
例えば、波長変換部材６は、下部透光板５と上部透光板７との間にスペーサＳとともに挟まれて積層体Ａとして形成されなくてもよく、例えば、下部透光板５及びスペーサＳを用いずに、上部透光板７を基板としてポッティング等の手法により波長変換部材６が形成されてもよい。
【００６７】
また、第１実施形態に係る発光装置１を製造する際には、以下のようにしてもよい。すなわち、まず、図１５（ａ）〜（ｂ）に示すように、基体２の凹部内に、適量の透明樹脂４´を充填し、これを硬化させて封止部材４を形成し、次いで、図１６（ｃ）〜（ｄ）に示すように、積層体Ａの下部透光板５側に透明樹脂４´を盛ってから、図１７（ｅ）〜（ｆ）に示すように、下部透光板５側を封止部材４に向けて、突条部２３の上端面上にその周縁部が載置されるように積層体Ａを配設する。すると、積層体Ａと封止部材４とが接着されるとともに、溢れた透明樹脂４´が突条部２３の上端面と積層体Ａの下面との間に浸み出して、基体２と積層体Ａとを接着する接着剤として機能する。
【００６８】
更に、第２実施形態に係る発光装置１を製造する際には、図１８に示すように、下部透光板５と上部透光板７との間にスペーサＳとともに波長変換部材６が挟まれてなる積層体Ａと、ＬＥＤ素子３と放熱フィン９とが設けられたメイン基板２Ａとを、予め枠体２Ｂに固定してから（図１８（ａ））、枠体２Ｂ内に形成された中心側空間ＳＰ１内に、貫通孔２１に挿し込んだノズルを介して、透明樹脂４´を充填してもよい（図１８（ｂ）〜（ｃ））。
【００６９】
また、第１実施形態に係る発光装置１においても、第２実施形態に係る発光装置１のように、突条部２３に基体２の内側周面と外側周面との間を貫通する貫通孔２１が設けられていてもよく、また、基体２の底面に形成された凹溝８１が貫通孔であってもよい。なお、第１実施形態に係る発光装置１に貫通孔２１が設けられている場合は、第１実施形態に係る発光装置１を製造する際にも、図１８に示された第２実施形態に係る発光装置１の製造方法を適用することができる。
【００７０】
更に、本発明に係る発光装置１は、例えば図１９に示すように、発光装置１の上端面上にレンズ１０を配設してもよい。この際、レンズ１０の光射出面には、光の取り出し効率を向上させるために、反射防止コーティングを施してあることが好ましい。
【００７１】
また、本発明に係る発光装置１では、ＬＥＤ素子３から発した熱と波長変換部材６から発した熱とは何らかの手段により遮断されていればよく、凹溝や貫通孔等のような熱の拡散を妨げるために設けられた空間により熱遮断する以外に、例えば図２０に示すように、メイン基板２Ａと枠体２Ｂと間に断熱部材８１´を配置することにより熱遮断するようにしてもよい。
【００７２】
更に、発光装置１の底面にはＬＥＤ素子３から発した熱を放出するための放熱フィン９ａのみを設け、波長変換部材６から発した熱を放射するための放熱フィン９ｂは枠体２Ｂの側面に別途独立して形成してもよい。
【００７３】
なお、図２０に示す実施形態の発光装置１では、枠体２Ｂの内側周面とスペーサＳの内側周面とが連続して、光射出方向に向かうほど拡開する傾斜面を形成している。この際、枠体２Ｂの内側周面に金属薄膜を設け、一方、スペーサＳを金属や白色の樹脂等から構成し、当該傾斜面をリフレクタとして機能させることにより、発光装置１からの光の取り出し効率を向上させることができる。
【００７４】
更に、本発明に係る発光装置１自体には放熱フィン９を設けずに、別体として形成された放熱フィン９を発光装置１の底面に設置するようにしてもよい。また、放熱フィン９に向けて風を送り、より効率的に空冷できるようにファンを設置してもよい。
【００７５】
本発明に係る発光装置１は調光機能を備えた照明装置１０の光源として用いることができる。そして、このような照明装置１０としては、図２１に示すように、発光装置１に加えて、電源１２と、電流調整回路１４Ａ、１４Ｂと、制御装置１５と、を備えたものが挙げられる。ここで、本実施形態に係る発光装置１は、白色光を射出するものであり、ＬＥＤ素子３として、同一製品（例えば放射ピークが４０５ｎｍであるＬＥＤ素子）であるものの、当該同一製品から選び出された放射ピークのバラツキが異なる第１のＬＥＤ素子３Ａ（例えば放射ピークが３９５〜４００ｎｍに分布するもの）と第２のＬＥＤ素子３Ｂ（例えば放射ピークが４１０〜４１５ｎｍに分布するもの）との２グループが用いられている。
【００７６】
電源１２は、その電圧がＬＥＤ素子３Ａ、３Ｂの降下電圧より大きいものである。
【００７７】
電流調整回路１４Ａ、１４Ｂは、例えば、トランジスタやＣＭＯＳ、専用のチップ等を利用してなるものであり、電流制御部１５３から発した制御信号の値に応じた電流Ｉ１、Ｉ２でＬＥＤ素子３Ａ、３Ｂを駆動して、電流Ｉ１、Ｉ２の量やその比を調整するものである。
【００７８】
制御装置１５は、ＣＰＵやメモリ、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等を有したデジタル乃至アナログ電気回路で構成されたもので、専用のものであってもよいし、一部又は全部にパソコン等の汎用コンピュータを利用するようにしたものであってもよい。また、ＣＰＵを用いず、アナログ回路のみで前記各部としての機能を果たすように構成してもよいし、物理的に一体である必要はなく、有線乃至無線によって互いに接続された複数の機器からなるものであってもよい。そして前記メモリに所定のプログラムを格納し、そのプログラムにしたがってＣＰＵやその周辺機器を協働動作させることによって、少なくとも、色温度受付部１５１、光量受付部１５２、電流制御部１５３としての機能を発揮するように構成してある。
【００７９】
色温度受付部１５１は、例えば、ダイヤルを備えていて、ダイヤルを回すことにより２８００〜３２００Ｋの間で選択された色温度値を有する色温度データを受け付けるものである。
【００８０】
光量受付部１５２は、例えば、ダイヤルを備えていて、ダイヤルを回すことにより選択された光量値（明るさ）を有する光量データを受け付けるものである。
【００８１】
電流制御部１５３は、色温度受付部１５１から色温度データを、光量受付部１５２から光量データを、それぞれ取得して、当該色温度データ及び光量データに基づき制御信号を生成し、当該制御信号を各電流調整回路１４Ａ、１４Ｂに出力して電流Ｉ１、Ｉ２を調節するものである。
【００８２】
このように構成された照明装置１０は、発光装置１に取り付けられたＬＥＤ素子３Ａ、３Ｂが発光色にバラツキがあるものであっても、照明装置１０から発する白色光の色温度を所定の値に微調整することができる。このため、複数個の照明装置１０のいずれからも同じ色温度の白色光が発するように微調整することができるので、多数の照明装置１０から均一な色温度の白色光を射出させることが求められる用途に好適に用いることができる。
【００８３】
なお、本実施形態においては、放射ピークにバラツキがある同一製品のＬＥＤ素子３Ａ、３Ｂが同一基板８上に実装されているが、２種類以上の異なる製品から構成されたＬＥＤ素子２群が同一基板８上に実装されていてもよい。
【００８４】
また、本発明に係る発光装置１を用いて、電球１００を構成してもよい。このような電球としては、例えば、図２２〜２４に示すような実施形態のものが挙げられる。
【００８５】
当該実施形態に係る電球１００は、概略回転体形状をなすものであり、光を拡散させる拡散部材により形成された第１筺体２２と、発光装置１及び当該発光装置１に供給する電圧等を制御する制御部２３を収容し、空気吸込口２６ａと空気吐出口２６ｂとが形成された第２筺体２４と、空気吸込口２６ａから空気吐出口２６ｂへの空気の流れを強制的に生じさせるファン２６とを備えている。
【００８６】
本実施形態に係る発光装置１では、波長変換部材６から発した熱を放出する放熱フィン９ｂが側面に形成された上部基体２Ｂと、ＬＥＤ素子３から発した熱を放出する放熱フィン９ａが側面に形成された下部基体２Ａとが、間に断熱部材８１´が介在した状態でねじＢによって互いに固定されている。
【００８７】
このような実施形態に係る発光装置１であれば、波長変換部材６から発する熱とＬＥＤ素子３から発する熱との比率が変わった場合は、波長変換部材６用の放熱フィン９ｂとＬＥＤ素子３用の放熱フィン９ａとの表面積を適宜変更することにより、放熱比率を最適なものに調節することができる。
【００８８】
その他、本発明は上記の各実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、前述した種々の構成の一部又は全部を適宜組み合わせて構成してもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１・・・発光装置
２・・・基体
３・・・ＬＥＤ素子
４・・・封止部材
６・・・波長変換部材
８・・・基板
Ｒ・・・Ｏリング（弾性変形部材）
ＳＰ１・・・中心側空間
ＳＰ２・・・外周側空間
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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