(57)【要約】【課題】安らぎや高級感を感じやすい発光モジュールを提供する。【解決手段】搭載基板１１と、搭載基板１１に搭載された少なくとも一つの半導体発光素子１２と、半導体発光素子１２を覆う透明樹脂部材１３と、を有する発光モジュール１であって、透明樹脂部材１３は、発光モジュール１から出射される光に対して光透過性を有し、透明樹脂部材１３に、発光モジュール１から出射される光に対して光透過性を有する、粒子径が２０μｍ以上の粒子状のフィラー１４が含まれている。【選択図】図１
2016021435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搭載基板と、
前記搭載基板に搭載された少なくとも一つの半導体発光素子と、
前記半導体発光素子を覆う透明樹脂部材と、
を有する発光モジュールであって、
前記透明樹脂部材は、前記発光モジュールから出射される光に対して光透過性を有し、
前記透明樹脂部材に、前記発光モジュールから出射される光に対して光透過性を有する、粒子径が２０μｍ以上の粒子状のフィラーが含まれている、発光モジュール。
【請求項２】
前記フィラーは、扁平率が１．２以上の形状を有する、請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項３】
前記透明樹脂部材には、少なくとも一種類以上の蛍光体が含まれている、請求項１または２に記載の発光モジュール。
【請求項４】
前記フィラーの少なくとも一部は、前記透明樹脂部材の表面から露出されている、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】
前記透明樹脂部材に対して、前記フィラーが０．０１ｖｏｌ．％以上９５ｖｏｌ．％以下含まれている、請求項１から４のいずれか一項に記載の発光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子を光源とする発光モジュールが知られている。このような発光モジュールを均一に発光させるために、様々な提案がなされている。
例えば特許文献１に記載の技術は、発光モジュールの発光面の表面に凹凸を付加し、光を均一に拡散させている。特許文献２に記載の技術は、半導体発光素子を樹脂で封止した封止部に光拡散粒子を添加し、光拡散粒子により光を均一に拡散させている。特許文献３に記載の技術は、発光モジュールの一部に光拡散層を追加し、光拡散層により光を均一に拡散させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０４２１６６号公報
【特許文献２】特開２０１２−１２９５６８号公報
【特許文献３】特開２０１０−０５６３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、本発明者らは、発光モジュールが均一に発光しているだけでは、人間はその光から安らぎや高級感を感じられにくいことに着目した。オフィスや実験室など、作業性が優先される場所では均一発光する発光モジュールが好まれるが、人がくつろぐ場所である居間や寝室、ホテルラウンジなどでは若干の変化を伴って発光する発光モジュールが求められる。
【０００５】
そこで本発明は、安らぎや高級感を感じやすい発光モジュール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】
本発明にかかる発光モジュールは、
搭載基板と、
前記搭載基板に搭載された少なくとも一つの半導体発光素子と、
前記半導体発光素子を覆う透明樹脂部材と、
を有する発光モジュールであって、
前記透明樹脂部材は、前記発光モジュールから出射される光に対して光透過性を有し、
前記透明樹脂部材に、前記発光モジュールから出射される光に対して光透過性を有する、粒子径が２０μｍ以上の粒子状のフィラーが含まれている。
【０００７】
上記構成の発光モジュールによれば、半導体発光素子から出射された光が、粒子径が２０μｍ以上の大きなツブツブ感のあるフィラーによって屈折や反射され、あるいは遮られることにより、発光モジュールを見る人の位置によって、局所的に高輝度の部位が現れたり消えたりする。これにより、発光モジュールが変化を伴って発光するように見え、発光モジュールを見る人に安らぎや高級感を与えることができる。
【０００８】
本発明の発光モジュールにおいて、前記フィラーは、扁平率が１．２以上の形状を有するものでもよい。上記構成の発光モジュールによれば、フィラーが扁平形状のため、フィラーの姿勢に応じて、半導体発光素子から出射された光が遮られたり、反射されたりしやすい。このため、局所的に高輝度の部位が生じやすく、発光モジュールを変化を伴って発光させやすい。
【０００９】
本発明の発光モジュールにおいて、前記透明樹脂部材には、少なくとも一種類以上の蛍光体が含まれていてもよい。上記構成の発光モジュールによれば、発光モジュールを所望の色調に発光させやすい。
【００１０】
本発明の発光モジュールにおいて、前記フィラーの少なくとも一部は、前記透明樹脂部材の表面から露出されていてもよい。上記構成の発光モジュールによれば、露出されたフィラーの少なくとも一部から光を外部に出射させることにより、局所的に高輝度の部位を生じさせやすい。
【００１１】
本発明の発光モジュールにおいて、前記透明樹脂部材に対して、前記フィラーが０．０１ｖｏｌ．％以上９５ｖｏｌ．％以下含まれていてもよい。上記構成の発光モジュールによれば、透明樹脂部材に対してフィラーが０．０１ｖｏｌ．％以上９５ｖｏｌ．％以下含まれているので、発光モジュールを、変化を伴って均一に発光させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、安らぎや高級感を感じやすい発光モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る発光モジュールの構成を説明する概略断面図である。
【図２】第１実施形態における変形例を示す図であって、（ａ）〜（ｄ）は、各変形例に係る発光モジュールの構成を説明する概略断面図である。
【図３】第２実施形態に係る発光モジュールの構成を説明する概略断面図である。
【図４】第２実施形態における変形例を示す図であって、（ａ）〜（ｄ）は、各変形例に係る発光モジュールの構成を説明する概略断面図である。
【図５】第３実施形態に係る発光モジュールの構成を説明する概略断面図である。
【図６】第３実施形態における変形例を示す図であって、（ａ）〜（ｄ）は、各変形例に係る発光モジュールの構成を説明する概略断面図である。
【図７】第４実施形態に係る発光モジュールの構成を説明する概略断面図である。
【図８】第５実施形態に係る発光モジュールの構成を説明する概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る発光モジュールの実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係る発光モジュールの基本構造について説明する。
図１は、第１実施形態に係る発光モジュール１の構成を説明する概略断面図である。
図１に示すように、第１実施形態に係る発光モジュール１は、搭載基板１１と、搭載基板１１に搭載された少なくとも一つの半導体発光素子１２と、半導体発光素子１２を覆う透明樹脂部材１３と、を有している。透明樹脂部材１３は、発光モジュール１から出射される光に対して光透過性を有する。透明樹脂部材１３には、発光モジュール１から出射される光に対して光透過性を有する、粒子径が２０μｍ以上の粒子状のフィラー１４が含まれている。
【００１６】
次に、第１実施形態に係る発光モジュール１の具体的な構成について説明する。
発光モジュール１は、アルミニウム基板からなる搭載基板１１と、この搭載基板１１上に搭載された半導体発光素子１２とを有している。
【００１７】
半導体発光素子１２は、例えば、４５０ｎｍの波長の光を発するＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子である。半導体発光素子１２は、シリコーン樹脂からなる接着材１５によって搭載基板１１に接着されている。半導体発光素子１２は、ワイヤボンディングによって金線で搭載基板１１に配線され、搭載基板１１の導体パターンと電気的に接続されている。また、半導体発光素子１２は、ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体を含むシリコーン樹脂からなる蛍光層１６で覆われている。蛍光体は、半導体発光素子１２から出射される光により光を発する。この半導体発光素子１２および蛍光層１６は、半導体発光素子１２から出射される光および蛍光層１６から出射される光が混色されて白色となるように調整されている。
【００１８】
また、半導体発光素子１２には、制御部１７が接続されており、この制御部１７によって半導体発光素子１２が出射する光の光量が調節可能とされている。例えば、制御部１７は、半導体発光素子１２に供給する電流値を制御する。
【００１９】
透明樹脂部材１３は、シリコーン樹脂からなるもので、粒子径が２０μｍ以上のフィラー１４が混入されている。本例では、フィラー１４として、粒子径の範囲が０．１０６ｍｍ〜０．８５０ｍｍのガラスビーズが用いられている。
透明樹脂部材１３は、半導体発光素子１２および蛍光層１６から出射される光に対して光透過性を有する。半導体発光素子１２および蛍光層１６から出射される光に対して６０％以上の光透過率を有することが好ましく、８０％以上の光透過率を有することがさらに好ましい。
図示したように、フィラー１４の少なくとも一部が、透明樹脂部材１３の表面から露出されていてもよい。また、フィラー１４は、透明樹脂部材１３に対して、０．０１ｖｏｌ．％以上９５ｖｏｌ．％以下含まれている。
透明樹脂部材１３は、半導体発光素子１２を保護するカバーとしても機能している。
【００２０】
上記発光モジュール１を作製するには、まず、アルミニウム基板からなる搭載基板１１に、４５０ｎｍの波長の光を発するＬＥＤ素子からなる半導体発光素子１２を、シリコーン樹脂からなる接着材１５で接着する。
次に、ワイヤボンダーによって半導体発光素子１２を金線で搭載基板１１の導体パターンに対して電気的に接続する。
さらに、ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体を含むシリコーン樹脂を半導体発光素子１２を覆うようにポッティングし、蛍光層１６を形成する。
その後、粒子径の範囲が０．１０６ｍｍ〜０．８５０ｍｍのガラスビーズからなるフィラー１４を含むシリコーン樹脂で蛍光層１６を封止して透明樹脂部材１３を形成し、透明樹脂部材１３で半導体発光素子１２を覆う。
【００２１】
上記構成の発光モジュール１において、半導体発光素子１２に給電されると、半導体発光素子１２が発光する。半導体発光素子１２から出射された光が蛍光層１６に入射して蛍光層１６中の蛍光体が光を発する。この半導体発光素子１２および蛍光体から出射された光は、２０μｍ以上の大きなツブツブ感のあるフィラー１４によって屈折され、反射され、あるいは遮られる。これにより、発光モジュール１は、全体が均一に白色発光しつつ、見る人の位置によって局所的に高輝度の部位が現れたり消えたりする。これにより、発光モジュール１が変化を伴って発光するように見え、発光モジュール１を見る人に安らぎや高級感を与えることができる。
【００２２】
また、制御部１７によって半導体発光素子１２が出射する光の光量を調節することにより、見る人の位置に限らず、発光モジュール１を時間的にも変化を伴って発光させることができる。
【００２３】
また、フィラー１４の少なくとも一部が透明樹脂部材１３の表面から露出されているので、露出されたフィラー１４の少なくとも一部から光を外部に出射させ、局所的に高輝度の部位を生じさせやすい。
【００２４】
ところで、透明樹脂部材１３に含まれるフィラー１４の含有率は、透明樹脂部材１３に対して０．０１ｖｏｌ．％以上９５ｖｏｌ．％以下とすることが好ましい。フィラー１４の含有率が０．０１ｖｏｌ．％より少ないと、発光モジュール１を変化を伴って発光させにくい。また、フィラー１４の含有率が９５ｖｏｌ．％より多いと、発光モジュール１を均一に発光させにくい。
【００２５】
また、半導体発光素子１２を覆う透明樹脂部材１３がカバーとしても機能し、半導体発光素子１２を保護することができる。
【００２６】
次に、第１実施形態に係る発光モジュール１の変形例について説明する。
なお、上記の発光モジュール１と同一構成部分は同一符号を付して説明を省略する。
図２は、第１実施形態における変形例を示す図であって、（ａ）〜（ｄ）は、各変形例に係る発光モジュールの構成を説明する概略断面図である。
【００２７】
（変形例１−１）
図２（ａ）に示すように、変形例１−１に係る発光モジュール１Ａの場合も、粒子径の範囲が０．１０６ｍｍ〜０．８５０ｍｍのガラスビーズからなるフィラー１４を含む透明樹脂部材１３によって、蛍光層１６が覆われている。この発光モジュール１Ａでは、透明樹脂部材１３が、断面視で円弧状に突出するレンズ形状とされている。
これにより、この発光モジュール１Ａでは、透明樹脂部材１３が、半導体発光素子１２および蛍光層１６から出射された光を制御するレンズ要素として機能する。透明樹脂部材１３がレンズ要素とされているので、半導体発光素子１２からの光を屈折させて広範囲に出射させたり、あるいは集光して任意の方向に高い輝度の光を照射することができる。
【００２８】
（変形例１−２）
図２（ｂ）に示すように、変形例１−２に係る発光モジュール１Ｂは、フィルム状の透明樹脂部材１３を備えている。この透明樹脂部材１３は、フィラー１４を含むシリコーン樹脂からなるビーズペーストをフィルム状に成形したものである。このフィルム状の透明樹脂部材１３は、半導体発光素子１２の上面側を覆うように半導体発光素子１２の上方に設置されている。
この変形例１−２によれば、構造を簡略化して低いコストで発光モジュール１Ｂを提供することができる。
【００２９】
（変形例１−３）
図２（ｃ）に示すように、変形例１−３に係る発光モジュール１Ｃは、発光モジュール１Ｂと同様に、フィルム状の透明樹脂部材１３を備えている。この発光モジュール１Ｃでは、搭載基板１１と透明樹脂部材１３との間にスペーサ２１が設けられており、これらのスペーサ２１によって、搭載基板１１と透明樹脂部材１３との間に空間が形成されている。この空間に、半導体発光素子１２および蛍光層１６から出射された光を拡散させる拡散部材２２が設けられている。拡散部材２２は、ＴｉＯ２などの光拡散剤を含む透明樹脂で形成されている。
なお、図２（ｃ）に示す半導体発光素子１２においては、その表面に発光層が設けられ、その裏面に外部電極としての金バンプが設けられている。半導体発光素子１２の裏面に設けられた金バンプを搭載基板１１に設けたパッドに接合（フリップチップ接合）することにより、電気的な導通と機械的な接続がなされている。
【００３０】
この変形例１−３に係る発光モジュール１Ｃによれば、拡散部材２２が半導体発光素子１２および蛍光層１６から出射された光を拡散させるので、透明樹脂部材１３から光を広範囲に均一に出射させやすい。
【００３１】
（変形例１−４）
図２（ｄ）に示すように、変形例１−４に係る発光モジュール１Ｄにおいても、搭載基板１１とフィルム状の透明樹脂部材１３との間にスペーサ２１が設けられており、これらのスペーサ２１によって、搭載基板１１と透明樹脂部材１３との間に空間が形成されている。この空間に、半導体発光素子１２および蛍光層１６から出射された光を制御するレンズ部材２３が設けられている。
【００３２】
この変形例１−４に係る発光モジュール１Ｄによれば、半導体発光素子１２および蛍光層１６から出射された光をレンズ部材２３で制御することができる。例えば、レンズ部材２３により、光を集光して輝度の高い光を任意の方向へ出射させることができる。あるいは、レンズ部材２３により、光を拡散させて広範囲に光を出射させることができる。
【００３３】
上記の変形例１−１〜１−４に係る発光モジュール１Ａ〜１Ｄにおいても、半導体発光素子１２に給電されると、半導体発光素子１２および蛍光層１６から白色光が出射され、この光がフィラー１４によって屈折や反射され、あるいは遮られ、見る人の位置によって局所的に高輝度の部位が現れたり消えたりする。これにより、変化を伴って発光するように見え、見る人に安らぎや高級感を与えることができる。
【００３４】
（第２実施形態）
第２実施形態に係る発光モジュールについて説明する。
なお、第１実施形態に係る発光モジュールと同一構成部分は同一符号を付して説明を省略する。
【００３５】
図３は、第２実施形態に係る発光モジュール２の構成を説明する概略断面図である。
図３に示すように、第２実施形態に係る発光モジュール２では、第１実施形態に係る発光モジュール１と同様に、粒子径が２０μｍ以上の粒子状のフィラー１４ｂが透明樹脂部材１３に含まれている。本実施形態のフィラー１４ｂは、粒子径の範囲が０．１０６ｍｍ〜０．８５０ｍｍのガラスビーズである。このガラスビーズの外周面の少なくとも一部にニッケルメッキが施されており、フィラー１４ｂはその外周面の少なくとも一部に反射面１４ａを有している。これにより、フィラー１４ｂは、光を反射する反射機能を有している。
【００３６】
この第２実施形態に係る発光モジュール２では、フィラー１４ｂの反射面１４ａが、半導体発光素子１２および蛍光層１６から出射された光を反射することにより、発光モジュール２を見る人の位置によって、局所的に高輝度の部位が現れたり消えたりする。これにより、発光モジュール２が変化を伴って発光するように見え、発光モジュール２を見る人に安らぎや高級感を与えることができる。
また、発光モジュール２では、半導体発光素子１２から出射される光以外の光（例えば太陽光）がフィラー１４ｂの反射面１４ａで反射するので、非点灯時においても、局所的に高輝度の部位が現れたり消えたりして発光モジュール２を見る人に安らぎや高級感を与えることができる。
【００３７】
この第２実施形態においても、第１実施形態における変形例１−１〜１−４の透明樹脂部材１３に代えて、ガラスビーズの外周面の少なくとも一部に反射面１４ａを有するフィラー１４ｂを含む透明樹脂部材１３を備えた以下の変形例２−１〜２−４の構造とすることができる。
【００３８】
図４は、第２実施形態における変形例を示す図であって、（ａ）〜（ｄ）は、各変形例に係る発光モジュールの構成を説明する概略断面図である。
【００３９】
（変形例２−１）
図４（ａ）に示すように、変形例２−１に係る発光モジュール２Ａは、反射面１４ａを有するフィラー１４ｂを含む透明樹脂部材１３を備えている。本変形例においては、レンズ形状の透明樹脂部材１３により光を制御できるので、発光モジュール２Ａから光の輝度を高めて任意の方向に出射させたり、広範囲に出射させることができる。
【００４０】
（変形例２−２）
図４（ｂ）に示すように、変形例２−２に係る発光モジュール２Ｂは、反射面１４ａを有するフィラー１４ｂを含むフィルム状の透明樹脂部材１３を備えている。本変形例においては、構造が簡略化されているので、低コストで発光モジュール２Ｂを提供することができる。
【００４１】
（変形例２−３）
図４（ｃ）に示すように、変形例２−３に係る発光モジュール２Ｃは、反射面１４ａを有するフィラー１４ｂを含むフィルム状の透明樹脂部材１３と、半導体発光素子１２および蛍光層１６からの光を拡散させる拡散部材２２を備えている。拡散部材２２により、透明樹脂部材１３から出射される光を広範囲に拡散させることができる。
【００４２】
（変形例２−４）
図４（ｄ）に示すように、変形例２−４に係る発光モジュール２Ｄは、反射面１４ａを有するフィラー１４ｂを含むフィルム状の透明樹脂部材１３と、半導体発光素子１２および蛍光層１６から出射された光を制御するレンズ部材２３を備えている。レンズ部材２３により、発光モジュール２Ｄから輝度の高い光を任意の方向へ出射させたり、あるいは、広い範囲に光を出射させることができる。
【００４３】
上記の変形例２−１〜２−４に係る発光モジュール２Ａ〜２Ｄにおいても、半導体発光素子１２に給電されると、この半導体発光素子１２および蛍光層１６から白色光が出射され、この白色光がフィラー１４ｂによって反射され、見る人の位置によって局所的に高輝度の部位が現れたり消えたりする。これにより、発光モジュール２Ａ〜２Ｄは変化を伴って発光するように見え、見る人に安らぎや高級感を与えることができる。
【００４４】
（第３実施形態）
第３実施形態に係る発光モジュールについて説明する。
なお、第１実施形態に係る発光モジュールと同一構成部分は同一符号を付して説明を省略する。
【００４５】
図５は、第３実施形態に係る発光モジュール３の構成を説明する概略断面図である。
図５に示すように、第３実施形態に係る発光モジュール３の透明樹脂部材１３は、シリコーン樹脂と、粒子径の範囲が０．１０６ｍｍ〜０．８５０ｍｍのガラスビーズからなるフィラー１４と、少なくとも一種類以上の蛍光体２５とを含んでいる。蛍光体２５としては、例えば、赤色発光するＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ蛍光体、黄色発光するα−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ蛍光体及び緑色発光するβ−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ蛍光体を用いることができる。本実施形態においては、透明樹脂部材１３は、半導体発光素子１２から出射される光および蛍光体２５から出射される光に対して光透過性を有する。
【００４６】
この第３実施形態に係る発光モジュール３では、透明樹脂部材１３に、フィラー１４とともに、少なくとも一種類以上の蛍光体２５を含ませたので、発光モジュール３を所望の色調に発光させやすい。しかも、蛍光体２５が広く分散することから発光モジュール３の全体が高輝度で均一に発光する。
この第３実施形態に係る発光モジュール３においても、フィラー１４により、発光モジュール３が変化を伴って発光するように見え、発光モジュール３を見る人に安らぎや高級感を与えることができる。
【００４７】
この第３実施形態においても、第１実施形態における変形例１−１〜１−４の透明樹脂部材１３に代えて、フィラー１４とともに、少なくとも一種類以上の蛍光体２５を含む透明樹脂部材１３を備えた以下の変形例３−１〜３−４の構造とすることができる。
【００４８】
図６は、第３実施形態における変形例を示す図であって、（ａ）〜（ｄ）は、各変形例に係る発光モジュールの構成を説明する概略断面図である。
【００４９】
（変形例３−１）
図６（ａ）に示すように、変形例３−１に係る発光モジュール３Ａは、フィラー１４とともに蛍光体２５を含む透明樹脂部材１３を備えている。本変形例においては、レンズ形状の透明樹脂部材１３により光を制御できるので、発光モジュール３Ａから光の輝度を高めて任意の方向に出射させたり、広範囲に出射させることができる。
【００５０】
（変形例３−２）
図６（ｂ）に示すように、変形例３−２に係る発光モジュール３Ｂは、フィラー１４とともに蛍光体２５を含むフィルム状の透明樹脂部材１３を備えている。本変形例においては、構造が簡略化されているので、低コストで発光モジュール３Ｂを提供することができる。
【００５１】
（変形例３−３）
図６（ｃ）に示すように、変形例３−３に係る発光モジュール３Ｃは、フィラー１４とともに蛍光体２５を含むフィルム状の透明樹脂部材１３と、半導体発光素子１２からの光を拡散させる拡散部材２２とを備えている。拡散部材２２により、透明樹脂部材１３から出射される光を広範囲に出射させることができる。
【００５２】
（変形例３−４）
図６（ｄ）に示すように、変形例３−４に係る発光モジュール３Ｄは、フィラー１４と蛍光体２５とを含むフィルム状の透明樹脂部材１３と、半導体発光素子１２からの光を制御するレンズ部材２３とを備えている。レンズ部材２３により、発光モジュール３Ｄから輝度の高い光を任意の方向へ出射させたり、あるいは、広い範囲に光を出射させることができる。
【００５３】
上記の変形例３−１〜３−４に係る発光モジュール３Ａ〜３Ｄにおいても、半導体発光素子１２に給電されると、この半導体発光素子１２から出射された光により蛍光体２５が発光する。半導体発光素子１２および蛍光体２５から出射された光がフィラー１４によって屈折や反射され、あるいは遮られ、見る人の位置によって局所的に高輝度の部位が現れたり消えたりする。また、透明樹脂部材１３に、フィラー１４とともに、少なくとも一種類以上の蛍光体２５を含ませたので、所望の色調に発光させやすい。
変形例３−１〜３−４に係る発光モジュール３Ａ〜３Ｄにおいても、フィラー１４により、局所的に高輝度の部位が現れたり消えたりする。これにより、変化を伴って発光するように見え、見る人に安らぎや高級感を与えることができる。
【００５４】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係る発光モジュールについて説明する。
なお、第１実施形態に係る発光モジュールと同一構成部分は同一符号を付して説明を省略する。
【００５５】
図７は、第４実施形態に係る発光モジュール４の構成を説明する概略断面図である。
図７に示すように、第４実施形態に係る発光モジュール４は、複数（本例では３個）の半導体発光素子１２を備えている。これらの半導体発光素子１２は、搭載基板１１に間隔をあけて搭載されている。搭載基板１１は、複数の半導体発光素子１２が搭載可能な長尺に形成されたアルミニウム基板からなるもので、各半導体発光素子１２を個別に点消灯させることが可能な導体パターンを有している。なお、各半導体発光素子１２は、互いに同一の波長の光を発するものでもよいし、互いに異なる波長の光を発するものでもよい。
【００５６】
この発光モジュール４は、半導体発光素子１２の点消灯および出射される光の光量を制御する制御部１７を含んでいる。この制御部１７によって各半導体発光素子１２が個別に点消灯可能とされ、また、各半導体発光素子１２から出射する光の光量が個別に調節可能とされている。
【００５７】
この発光モジュール４において、第３実施形態に係る発光モジュール３と同様に、透明樹脂部材１３は、粒子径の範囲が０．１０６ｍｍ〜０．８５０ｍｍのガラスビーズからなるフィラー１４とともに、少なくとも一種類以上の蛍光体２５を含んだシリコーン樹脂により構成されている。蛍光体２５としては、例えば、赤色発光するＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ蛍光体、黄色発光するα−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ蛍光体及び緑色発光するβ−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ蛍光体が用いられている。
【００５８】
この第４実施形態に係る発光モジュール４においても、フィラー１４により、発光モジュール４に局所的に高輝度の部位が現れたり消えたりする。これにより、発光モジュール４が変化を伴って発光するように見え、発光モジュール４を見る人に安らぎや高級感を与えることができる。
【００５９】
さらに、各半導体発光素子１２に対して順に給電することで、輝度の高い光を発する場所が時間に応じて移動する。これにより、時間的に変化を伴って異なる場所を発光させることができる。
【００６０】
なお、第４実施形態に係る発光モジュール４では、第３実施形態と同様に、フィラー１４とともに蛍光体２５を透明樹脂部材１３に含ませた構造を例示して説明したが、透明樹脂部材１３は、第２実施形態と同様に、反射面１４ａを有するフィラー１４ｂを含んだものであっても良い。
【００６１】
（第５実施形態）
第５実施形態に係る発光モジュールについて説明する。
なお、第１実施形態に係る発光モジュールと同一構成部分は同一符号を付して説明を省略する。
【００６２】
図８は、第５実施形態に係る発光モジュール５の構成を説明する概略断面図である。
図８に示すように、第５実施形態に係る発光モジュール５では、透明樹脂部材１３に含まれているフィラー１４ｃとして、扁平フィラーが用いられている。この扁平フィラーは、扁平率が１．２以上の形状を有している。なお、ここでいう扁平率とは、１つのフィラー１４ｃを投影面に投影した場合に形成される投影像の外接円の直径を投影像の内接円の直径で割った値をいう。
【００６３】
この第５実施形態に係る発光モジュール５では、フィラー１４ｃが扁平形状のため、フィラー１４ｃの姿勢に応じて、半導体発光素子１２および蛍光層１６から出射された光が遮られたり、反射されたりしやすい。このため、局所的に高輝度の部位が生じやすく、発光モジュール５を、変化を伴って発光させやすい。これにより、発光モジュール５を見る角度によって異なる場所から発光するように見え、発光モジュール５を見る人に安らぎや高級感を与えることができる。
【００６４】
この第５実施形態においても、第１実施形態における変形例１−１〜１−４の透明樹脂部材１３に代えて、扁平率が１．２以上の形状を有するフィラー１４ｃを含む透明樹脂部材１３を備えてもよい。第２実施形態のように、反射面を備えた扁平形状のフィラーとしてもよい。また、第３実施形態のように、透明樹脂部材１３が蛍光体２５とともに扁平なフィラー１４ｃを含むように構成してもよい。さらに、第４実施形態のように、複数の半導体発光素子１４が一体の透明樹脂部材１３により覆われていてもよい。
【００６５】
次に、上記実施形態における発光モジュールの各部材について説明する。
（半導体発光素子）
上記実施形態の半導体発光素子１２は、半導体に電圧を加えた際に発光するデバイスである。
半導体１２は、電気伝導率の高い導体と電気を通さない絶縁体の中間物質で有れば、物質の種類は問わない。この様な物質には、シリコーン、ゲルマニウム、ダイヤモンドなど単独元素の他、ガリウムヒ素、ガリウムリン、ガリウム窒素、インジウムリン、アルミニウムガリウム窒素、インジウムガリウム窒素、アルミニウムインジウムガリウムリン、ガリウムアルミニウムヒ素、インジウムガリウムヒ素、インジウムガリウムヒ素リン、酸化亜鉛など化合物半導体材料がある。また、前記した無機物の他、有機化合物も用いることが出来る。
【００６６】
半導体発光素子１２の発する光の波長は特に問わない。また、半導体発光素子１２は、単色発光でも良いし、複数の波長の光を発光するものでも良い。例えば、赤／緑／青色に発光する半導体発光素子を同時に点灯させることにより自由な色度に調光させても良い。少ない電力で効率よく白色発光させるためには青色発光の半導体発光素子を用いることが好ましい。また、さらに色ムラを低減した白色を得るために近紫外光を発光する半導体発光素子を用いることが更に好ましい。
【００６７】
また、上記実施形態では、半導体発光素子１２と蛍光体と組み合わせた発光モジュールを例示したが、蛍光体を含まず、半導体発光素子１２から出射される光のみを出射する発光モジュールとしてもよい。この場合、透明樹脂部材１３は、半導体発光素子１２から出射される光に対して光透過性を有すればよい。
また、上記実施形態では、半導体発光素子１２から出射される光と蛍光体から出射される光とを混色して白色光を出射させる例を説明したが、本発明はこれに限られない。半導体発光素子１２から出射される光と蛍光体から出射される光とを混色して白色以外の光を出射させてもよい。また、半導体発光素子１２から紫外線など目に見えない波長の光を出射させ、この波長の光により可視光を発する蛍光体を用いて発光モジュールを構成してもよい。
【００６８】
半導体発光素子１２は少なくとも１個以上を搭載基板１１に搭載する。これらの半導体発光素子１２は全部を一括で点消灯してもよい。また、任意の個数の半導体発光素子１２でブロックを構成し、このブロック単位で点消灯してもよい。または、半導体発光素子１２を個別に点消灯することが出来る。また、点消灯時に調光制御を加えることによって、落ち着いたくつろげる光源とすることが出来る。
【００６９】
さらに、複数個の半導体発光素子１２を順次点消灯させると、フィラー１４による煌めきが順次移動するので、局所的な場所、時間において輝度の高い部分を演出することによって斬新な光り方をする発光モジュールを提供できる。
【００７０】
（搭載基板）
上記実施形態の搭載基板１１は半導体発光素子１２を搭載できれば材質は問わない。搭載基板１１として、紙−フェノール基板、ガラス−エポキシ基板、セラミックス基板、ポリイミドフィルム基板、ＰＥＴフィルム基板などの絶縁物に電気配線を施した物を用いることができる。また、シリコーン、窒化ガリウム、炭化ケイ素など半導体に電気配線したものも使用できる。さらには、導電性の金属板に絶縁性接着剤を介して電気配線を施した金属基板も用いることができる。金属にはアルミニウム、銅、鉄、ニッケル、ステンレス、モリブデンなどが挙げられる。搭載基板１１には表面と裏面とを貫通する貫通穴が設けられていても良い。また、搭載基板１１は、複数積層されていても良い。
【００７１】
本実施形態における搭載基板１１において、半導体発光素子１２が搭載される部分や蛍光層１６が配置される表面は光反射性を持つことが好ましい。搭載基板１１は、更に好ましくは蛍光体が発する２次光の波長での反射率が７０％以上有することが好ましい。搭載基板１１に用いられる光反射材としては、一般的な物として、二酸化チタン粒子を混合した白色インクがある。これは可視光域の短波長側の光を吸収するので、例えば、４００ｎｍの波長の光を発する半導体発光素子を用いた場合には、半導体発光素子からの１次光を吸収する。それ故に搭載基板の表面の光反射率は４００ｎｍの波長の光に対して４０％以上であることが特に好ましい。
【００７２】
（透明樹脂部材）
上記実施形態では、半導体発光素子１２は搬送時の外力や湿度などの外部環境から保護するために、透明樹脂部材１３で封止されている。透明樹脂部材１３に蛍光体や充填剤など種々の添加剤を添加することは何らかまわない。
【００７３】
透明樹脂部材１３には、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリシクロオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリシリコーン樹脂、ポリシルセスキオキサン、フッ素樹脂などを用いることができる。中でも、半導体発光素子１２からの光を透過させるために芳香族置換基を含まないことが特に好ましい。
【００７４】
フッ素樹脂はフッ素原子が分子中にあれば特に種類は問わず、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂などが挙げられる。例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＥＰＥ）、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン／クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、フッ素ポリイミド（ＦＰＩ）、ポリペルフルオロ（４−ビニルオキシ−１−ブテン）（ＢＶＥ）、パーフルオロシクロヘキサン、テトラフルオロエチレン／パーフルオロジオキソールコポリマー（ＴＦＥ／ＰＤＤ）等が挙げられる。さらに、透明樹脂部材を、金属アルコキシドを原料としたゾル−ゲル法、ポリシラザンから製造する方法が挙げられる。
【００７５】
ここで、ゾル−ゲル法に用いられる原料は各種あり、一般式（１）で表すことができる。
Ｒ１ｎＭ（ＯＲ２）ｍ…（１）
Ｒ：水素又は有機基
Ｍ：下記に示した元素
ｎ：０もしくは整数
ｍ：自然数
【００７６】
水と触媒を添加することによって金属アルコキシドの溶剤中でゾル−ゲル反応を起こさせ、セラミックスを生成する。
【００７７】
一般式（１）中のＭに使用できる元素には、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ、Ｃｓ，Ｂｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｓｃ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ｈｇ，Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｔｌ，Ｃ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｐ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ、Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕが挙げられる。
【００７８】
これらの金属アルコキシドは、例えば、Ａｌ（ＯＣ３Ｈ７）３，Ｂａ（ＯＣ３Ｈ７）２，Ｌａ（ＯＣ３Ｈ７）３，Ｐｂ（ＯＣ５Ｈ１１）２，Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４，Ｂ（ＯＣＨ３）３，Ｓｎ（ＯＣ３Ｈ７）４，Ｓｒ（ＯＣ３Ｈ７）２，Ｔｉ（ＯＣ３Ｈ７）４，Ｔｉ（Ｃ５Ｈ１１）４，Ｚｒ（ＯＣ３Ｈ７）４，Ｚｒ（ＯＣ５Ｈ１１）４がある。ポリシラザンは（ＳｉＨ２ＮＨ）ｎで表される化合物で大気中の水分と反応してＳｉＯ２を生成する。
【００７９】
これら透明樹脂部材１３には、必要に応じて添加物を添加することが可能である。これら透明樹脂部材１３は、半導体発光素子１２を外力や雰囲気湿度、イオン性不純物から保護するために封止材として用いることが出来る。上述した実施形態で説明したように、これら透明樹脂部材１３は、半導体発光素子１２の発する光を集光や拡散させるなどの配光制御をするためにレンズとして用いることが出来る。
【００８０】
（フィラー）
上記実施形態のフィラー１４，１４ｂ，１４ｃは、局所的な場所、時間において輝度の高い部分を演出する。また、本実施形態のフィラー１４，１４ｂ，１４ｃは色ムラを発生させないことが好ましい。この様なフィラー１４は透明であればよく、組成、種類は問わない。フィラー１４，１４ｂ，１４ｃは少なくとも１種類以上添加出来る。この様なフィラー１４，１４ｂ，１４ｃとして用いることができるものには、例えば、下記の物が挙げられる。
【００８１】
無機物としては、ＳｉＯ２、ＣａＡｌ２Ｏ４、ＣａＣＯ３、ＴｉＯ２、ＳｒＴｉＯ３、Ａｌ２Ｏ３、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、Ｙ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、Ａｓ２Ｓ３、ＺｎＳ、ＮａＦ、ＢａＦ２、ＰｂＦ２、ＣｄＳ、ＺｎＳｅ、ＮａＩ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＡｇＣｌ、ＴｌＣｌ、ＫＢｒ、ＡｇＢｒ、ＴｌＢｒ、ＫＩ、ＣｓＢｒ、ＣｓＩ、ＧａＮ、ＢＮ、ＡｌＮ、Ｃ、ＳｉＣ等が挙げられる。
【００８２】
有機物としては、ポリアミド、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＯＭ（ポリアセタールコポリマー）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ＰＳＵ（ポリスルホン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＡＲ（ポリアリレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルケトン）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＥＫ（ポリエーテルケトン）、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、フラン樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ＡＤＣ樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノキシ樹脂、シリコーン樹脂などの粒子等が挙げられる。
【００８３】
フィラー１４，１４ｂ，１４ｃは必要に応じて反射処理などの表面処理を行うことが出来る。また、フィラー１４，１４ｂ，１４ｃにより光の進行方向を変化させて煌めき感を出すことから、フィラー１４，１４ｂ，１４ｃの大きさは半導体発光素子１２が出射する光の波長および蛍光体が出射する光の波長よりも大きく、フィラー１４，１４ｂ，１４ｃによる光散乱効果が低い方がよい。具体的には粒子径が２０μｍ以上であることが好ましい。更に好ましくは５０μｍ以上がよい。
【００８４】
フィラー１４，１４ｂ，１４ｃによる光の進行方向の変化をランダムにするために、フィラー１４，１４ｂ，１４ｃの形状は球状からずれている方が好ましい。この様な形状には破砕状、針状、雲母状、星形、立方体、多面体等がある。
【００８５】
光の進行方向を変えるために、フィラー１４と透明樹脂部材１３の屈折率差は０．０１以上有ることが好ましい。光の進行方向を変化させるために、光反射機能を持ったフィラー１４を用いてもよい。前記した無機フィラーや有機フィラーの表面に、例えば、メッキや蒸着などにより金属薄膜や誘電体薄膜を形成することによってフィラー１４に光反射機能を付加できる。さらにフィラーとして金属粒子を用いることにより光反射機能を付加できる。
【００８６】
この様なフィラーを発光モジュールの出射面の近くに配置させると、局所的に高輝度の部位が現れたり消えたりすることで、変化を伴って発光するように見せる効果が高くなる。
【００８７】
（蛍光体）
本実施形態では、蛍光体は、半導体発光素子が発した一次光を吸収し、異なる波長の光を出射するものであれば、物質、組成は特に問わない。蛍光体は無機物でも有機物でも良い。
【００８８】
例えば、無機化合物では酸化物系、窒化物系などがあり、具体的には酸化物系としては、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｃｅ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、（Ｓｉ，Ａｌ）３（Ｎ，Ｏ）４：Ｅｕ、Ｂａ３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２：Ｅｕ、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕなどが挙げられる。
【００８９】
また、窒化物系としては、Ｙ−ＳｉＯ−Ｎ：Ｃｅ、Ｌａ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ：Ｃｅ、ＡｌＮ：Ｅｕ、ＳｒＳｉ６Ｎ８：Ｅｕ、ＳｒＳｉ９Ａｌ１９ＯＮ３１：Ｅｕ、ＳｒＳｉＡｌ２Ｏ３Ｎ２：Ｅｕ、ＳｒＳｉ５ＡｌＯ２Ｎ７：Ｅｕ、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、Ｓｒ３Ｓｉ３Ａｌ３Ｏ２Ｎ２１：Ｅｕ、Ｓｒ５Ｓｉ２１Ａｌ５Ｏ２Ｎ３５：Ｅｕ、β−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ、ＭＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、ＡｌＯＮ：Ｍｎ、α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｙｂ、ＭＹＳｉ４Ｎ７：Ｅｕ、Ｂａ３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２：Ｅｕ、α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｃｅ、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、ＬａＳｉ３Ｎ５：Ｅｕ、ＣａＳｉＮ２：Ｅｕ、ＣａＳｉＮ２：Ｃｅなどが挙げられる。
【００９０】
本発明に係る発光モジュールの適用先は特に限定されない。例えば、本発明に係る発光モジュールは、一般照明の光源、車両用ランプの光源、道路の照明灯の光源などに適用することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１，１Ａ〜１Ｄ，２，２Ａ〜２Ｄ，３，３Ａ〜３Ｄ，４，５：発光モジュール、１１：搭載基板、１２：半導体発光素子、１３：透明樹脂部材、１４，１４ｂ，１４ｃ：フィラー、１４ａ：反射面、１６：蛍光層、１７：制御部、２５：蛍光体
【図１】
2016021435.tif 000003
【図２】
2016021435.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2016021435.tif 000007
【図６】
2016021435.tif 000008
【図７】
2016021435.tif 000009
【図８】
2016021435.tif 000010