特許 5673993 光源モジュールおよび照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5673993

(24)【登録日】2015年1月9日

(45)【発行日】2015年2月18日

(54)【発明の名称】光源モジュールおよび照明装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20060101AFI20150129BHJP

   F21Y 101/02 20060101ALN20150129BHJP

【ＦＩ】

   F21S2/00 216

   F21Y101:02

【請求項の数】3

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2009-265481(P2009-265481)

(22)【出願日】2009年11月20日

(65)【公開番号】特開2010-170990(P2010-170990A)

(43)【公開日】2010年8月5日

【審査請求日】2012年9月18日

(31)【優先権主張番号】特願2008-334618(P2008-334618)

(32)【優先日】2008年12月26日

(33)【優先権主張国】JP

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000003757

【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142664

【弁理士】

【氏名又は名称】熊谷 昌俊

(72)【発明者】

【氏名】小川 光三

(72)【発明者】

【氏名】柴原 雄右

(72)【発明者】

【氏名】西村 潔

(72)【発明者】

【氏名】川島 淨子

(72)【発明者】

【氏名】小▲柳▼津 剛

(72)【発明者】

【氏名】武井 春樹

【審査官】 栗山 卓也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−３００５４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ３／００

Ｆ２１Ｖ ３／０４

Ｆ２１Ｖ ５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モジュール基板と；
前記モジュール基板の表側の面に所定のパターンで設けられた金属導体と；
前記金属導体に電気的に接続され、前記モジュール基板の表側の面に実装された複数の半導体発光素子と；
前記半導体発光素子が配置される複数の孔を有し、前記半導体発光素子の厚みよりも薄く形成され、前記モジュール基板の表側の面に積層された白色の拡散反射層と；
前記半導体発光素子を埋めて前記拡散反射層から突出した封止部材であって、その半径が高さに比べて大きい扁平した球面を有し蛍光体が混ぜられた透光性の封止部材と；
を具備し、
前記モジュール基板の前記表側の面における前記半導体発光素子を実装した部分は、前記モジュール基板に向き合う前記拡散反射層の面よりも前記モジュール基板側に位置し、前記半導体発光素子は、前記拡散反射層の前記モジュール基板とは反対側の面よりも前記積層の方向に突出し、
前記封止部材が前記拡散反射層の孔で堰き止められていることを特徴とする光源モジュール。

【請求項2】

前記封止部材は、その高さを１とすると、直径が２．０よりも大きく、７．８以下となる扁平した球面を有する形状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の光源モジュール。

【請求項3】

請求項１又は請求項２のいずれかに記載の光源モジュールと；
ベース壁部及びこの壁部の下方に下面開放部を有し、前記ベース壁部の下面に前記光源モジュールが固定された装置本体と；
前記下面開放部を塞ぐとともに前記光源モジュールを下方から覆って前記装置本体に支持された透光性の照明カバーと；
を具備した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】

本発明は、一斉に発光する複数の半導体発光素子を備えた光源モジュール、およびその光源モジュールを備えた照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、青色ないし紫外光を発する複数のＬＥＤ（発光ダイオード）ベアチップを備えたＬＥＤ光源が知られている。特許文献１のＬＥＤ光源は、金属ベースプリント基板上に複数のＬＥＤベアチップを規則正しく搭載している。金属ベースプリント基板の絶縁層には、導体パターンが形成されている。各ベアチップは、上記導体パターンに接続されている。金属ベースプリント基板上には、反射板が配置されている。反射板は、各ベアチップが個別に収まるテーパー状の孔を複数有している。各孔には、蛍光体粉末が混入された透光性の封止樹脂が充填されている。

【0003】

この特許文献１のＬＥＤ光源は、ベアチップを一斉に発光させることにより面状光源として用いられる。各ベアチップが発した青色ないし紫外光は、封止樹脂を透過することに伴い蛍光体粉末により白色光に変換される。この白色光は、ベアチップに比較してはるかに厚い反射板のテーパー状の孔の内面で投光方向を規定されて、照明に供される。

【0004】

更に、特許文献１には、蛍光体及び反射板を配しないＬＥＤ光源も記載されている。このＬＥＤ光源では、金属ベースプリント基板の第２層目の基板（絶縁層）に搭載されたＬＥＤベアチップの各々が、封止樹脂で個別に封止されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４−１９３３５７号公報（段落0013−0022、0027、0031−0032、0036、0038、図１−図５、図７、図９）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ＬＥＤベアチップは点光源でかつ輝度が高いことが知られている。そのため、面状光源として使用される特許文献１のＬＥＤ光源では、一個一個のＬＥＤベアチップとこれを覆う封止樹脂とからなる発光部が高輝度の点として「つぶつぶ」状に視認される。このため、輝度むらに伴う不快グレアが生じ易い。

【0007】

特に、テーパー状の孔を有する反射板を備えた特許文献１のＬＥＤ光源では、この反射板の孔で発光部が発した全ての光の投光方向が規定され、下方へ直接的に投光される。そのため、なおさら輝度むらが顕著である。その結果、輝度むらに伴う不快グレアが生じ易い。

【0008】

又、反射板を用いない特許文献１のＬＥＤ光源では、前記輝度むらに伴う不快グレアを改善できるかどうか不明である。なぜなら、特許文献１の記載の技術は、金属ベースプリント基板に形成された導体パターンの露出部位を、ＬＥＤベアチップを封止した封止樹脂で覆うとともに、前記露出部位以外の導体パターンの部位をプリント基板から露出させないものである。そしてこの構成により、防湿性を向上させたものである。つまり、特許文献１は、輝度むらに伴う不快グレアの改善については一切言及されていない。

【0009】

更に、反射板を用いない特許文献１のＬＥＤ光源では、一個一個のＬＥＤベアチップを覆う封止樹脂の使用量が同じであっても、封止した状態での形状を同じにする工夫がない。そのため、個々のＬＥＤベアチップを封止した封止樹脂が様々に型崩れして形状や高さ等が同じになる保証がない。そのため、この封止樹脂に蛍光体粉末を混ぜたＬＥＤ光源として実施する場合、各発光部の発光色は同系色ではあるが夫々に異なる。各発光部の形状や高さの違いは、色むらとなって視認される。

【0010】

既述のような輝度むらや色むらを生じ易いＬＥＤ光源が組込まれた照明装置の見栄えは良くない。従って、この点を改善して照明装置の商品性を向上できるようにすることが望まれている。

【0011】

ところで、照明装置は、ＬＥＤ光源の充電部（配線パターン及びＬＥＤベアチップ）等に人が触れることがないようにするために、ガードとして透光性の照明カバーを備えることが好ましい。そのため、ＬＥＤ光源による不快グレアが問題視される用途においては、その用途に適合する拡散度の照明カバーを用いることで、輝度むらや色むらを改善することが可能である。

【0012】

すなわち、例えば拡散度が最も高い乳白色の照明カバーを用いることで、この照明カバーでの光拡散作用により発光部の「つぶつぶ」感をぼかして輝度むらを緩和することができる。しかし、乳白色の照明カバーを用いると、透明な照明カバーを用いた場合の器具光束に比較して照明装置の光束が約１０％減少し、同様に照明装置の効率が低下することは避けられない。

【0013】

本発明の目的は、複数の点状発光部を原因とする輝度むらを緩和し見栄えを良くできる光源モジュールおよび照明装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

請求項１の発明は、モジュール基板と；前記モジュール基板の表側の面に所定のパターンで設けられた金属導体と；前記金属導体に電気的に接続され、前記モジュール基板の表側の面に実装された複数の半導体発光素子と；前記半導体発光素子が配置される複数の孔を有し、前記半導体発光素子の厚みよりも薄く形成され、前記モジュール基板の表側の面に積層された白色の拡散反射層と；前記半導体発光素子を埋めて前記拡散反射層から突出した封止部材であって、その半径が高さに比べて大きい扁平した球面を有し蛍光体が混ぜられた透光性の封止部材と；を具備し、前記モジュール基板の前記表側の面における前記半導体発光素子を実装した部分は、前記モジュール基板に向き合う前記拡散反射層の面よりも前記モジュール基板側に位置し、前記半導体発光素子は、前記拡散反射層の前記モジュール基板とは反対側の面よりも前記積層の方向に突出し、前記封止部材が前記拡散反射層の孔で堰き止められていることを特徴としている。

【0015】

この発明で、モジュール基板には、金属のベース層に絶縁層を積層した金属ベース基板を用いることができる。絶縁層は、例えば合成樹脂等の絶縁材からなる。金属のベース層には、例えばアルミニウム等の熱伝導性が良好な材料を用いることも可能である。またモジュール基板には、セラミックスのような無機材料や合成樹脂等の絶縁材からなる単層若しくは複層の基板等を用いることもできる。モジュール基板の一例として、熱伝導性が比較的低いが比較的安価であるガラスエポキシ樹脂を主体とした樹脂基板や、同様に比較的安価な紙フェノール材やガラスコンポジット等の非金属製の基板も使用可能である。またモジュール基板は、半導体発光素子を所望の間隔で配設するために四角形例えば正方形や長方形に形成することが好ましい。なお、モジュール基板は、六角形等の多角形状、円形や楕円形状等の形状であってもよい。

【0016】

この発明で、「モジュール基板の表側の面」とは、照明装置の正面側に位置される下面を指している。この面は、当該光源モジュールが照明カバーを有した照明装置に実装される場合、照明カバーで覆われるとともに、照明カバーの内面（裏面）に対向する。またこの面は、当該光源モジュールが照明カバーを有しない照明装置に実装される場合、装置本体の開放部を通して視認可能となる。

【0017】

この発明で、半導体発光素子にはチップ状のＬＥＤ（発光ダイオード）を用いることができる。より具体的には、半導体発光素子として例えば青色ないし紫外光を発するチップ状青色ＬＥＤを好適に用いることができる。例えば、白色発光をするために、蛍光体と青色ＬＥＤとを組み合わせることが好ましい。なおこれに代えて、赤色発光をするチップ状の赤色ＬＥＤと、青色発光をするチップ状の青色ＬＥＤと、緑色発光をするチップ状の緑色ＬＥＤを組み合わせて白色を発光させるチップ群を用いることも可能である。この発明で、半導体発光素子又は前記チップ群は、例えばＣＯＢ（Chip on board）技術を用いて、モジュール基板全体に点在してマトリックス状に配置されていることが好ましい、なお、半導体発光素子の配置は、マトリックス状には制約されず、モジュール基板の形状に合わせて全基板体に点在して千鳥状や放射状等に配置することも可能である。

【0018】

また、半導体発光素子が青色ＬＥＤである場合、白色発光をするために、青色の光で励起されて黄色の光を放射する黄色蛍光体を組み合わせることが好ましい。なお、演色性等を向上するために赤色蛍光体や緑色蛍光体が黄色蛍光体に混じっていてもよい。更に、こうした青色ＬＥＤと蛍光体との組み合わせにおいて、蛍光体が混ぜられた透明シリコーン樹脂等の透光性封止部材は、すべての青色ＬＥＤを埋めてモジュール基板に積層される蛍光体層をなして設けてもよい。或いは、例えば一個の青色ＬＥＤ毎または前記チップ群毎にこれらを埋めて蛍光体が混ぜられた透光性封止部材を設けてもよい。後者の場合は、蛍光体及び透光性封止部材の使用量が前者の場合に比較して少なく、コストを低減できる点で有利である。

【0019】

この発明で、白色の拡散反射層は、予め孔を有していて、モジュール基板の表側の面に貼り付けられたシートであってもよく、或いはスクリーン印刷等により孔に相当する部分を残してモジュール基板の表側の面に塗布された印刷層、例えば白色のレジスト層等を用いることができる。拡散反射層が白色であるとは、白色系であることを指している。なお拡散反射層の反射率は８５％以上であることが、輝度むらを改善する上で好ましい。更に、拡散反射層の孔の形状は問わない。

【0020】

この発明で、封止部材には、透光性の合成樹脂例えば耐紫外線性及び耐熱性に優れる透明なシリコーン樹脂を好適に用いることができる。なお、封止部材として、上記以外の透光性封止材料を用いることも可能である。また封止部材は、円柱状、角柱状、半球状等様々な形状とすることができる。また封止部材は、拡散反射層の孔より大きくても差し支えない。つまり、封止部材は、必ずしも孔の中に封入されている必要はなく、孔の外側に広がっていてもよい。すなわち、封止部材は、拡散反射層の上まで食み出していてもよい。

【0021】

この発明で、封止部材に混ぜられた蛍光体は、半導体発光素子が発した光で励起されて、半導体発光素子が発した光の波長とは異なる波長の光を放射する物質である。例えば半導体発光素子が青色ＬＥＤである場合、白色光を得るために黄色蛍光体を好適に用いることができる。なお蛍光体としては、黄色蛍光体以外の蛍光体でもよく、或いは演色性を改善するために緑色蛍光体や赤色蛍光体が混ぜられた黄色蛍光体を用いることも可能である。

【0022】

請求項１の発明の光源モジュールの点灯中、半導体発光素子の発光層が発した光の一部が封止部材を透過して蛍光体を励起する。そして、励起された光と発光層が発した光の内で蛍光体を励起しなかった光とが混ざり合って、例えば白色の光が作られる。その白色の光が光の利用方向に出射され、例えば透光性照明カバーを通ってその下方を照明する。

【0023】

この照明において半導体発光素子の発光層は光を全方向に放射する。そのため、この照明装置では、発光層から水平方向及び斜め上向きに出射した光を基に作られて封止部材から出射された白色の光が、拡散反射層に照射される。その照射された光は、拡散反射層で光の利用方向である下方向に拡散反射される。

【0024】

これにより、半導体発光素子とこれが埋まっている封止部材を有した各発光部の近傍の輝度が周辺に比べて著しく高くなることを抑制できる。つまり、前記拡散反射される分だけ発光部の真下の輝度が高くなり難くなるととともに、各発光部の周囲で拡散反射された光により発光部の周囲の輝度が高くなり、その部分の輝度比が小さくなる。したがって、光源モジュールの輝度むらが緩和され、それに伴い不快グレアも改善されて見栄えが良くなる。

【0025】

請求項１の発明において、前記半導体発光素子が、その先端が前記拡散反射層よりも下方に突出したことを特徴としている。なお「半導体発光素子の高さ」とは、モジュール基板の下面から半導体発光素子の先端（つまり下端）までの寸法をいう。例えば半導体発光素子が何らかの固定部材（例えばダイボンド材）などによりモジュール基板に固定される場合、半導体発光素子の高さは、例えば半導体発光素子の厚みと、この半導体発光素子を固定する固定部材（例えばダイボンド材）の厚みとの合計となる。

【0026】

請求項１の発明の光源モジュールでは、半導体発光素子が拡散反射層よりも下方まで突出しているため、拡散反射層による反射、光吸収の影響を受けることが少なく、半導体発光素子から水平方向付近にも青色光が放射可能になる。これにより、発光部の真下や斜め下方の領域と同様に、発光部の水平方向付近の領域でも、青色光と黄色光とが混ざり、白色光が出射される。そのため、発光部の真下や斜め下方に出射される光の色と、水平方向付近に出射される光の色とが略同じになり、角度色差の発生が抑制される。

【0027】

また、請求項１の発明は、前記封止部材が前記拡散反射層の孔で堰き止められていることを特徴としている。この発明で、拡散反射層の孔は円形であることが好ましいが、円形でなくても良い。

【0028】

この請求項１の発明の光源モジュールでは、封止部材がポッティングにより設置される場合、ポッティングされた未硬化の封止部材を、拡散反射層の孔でそれ以上広がることが堰き止められた状態で硬化させることができる。このため、各封止部材が拡散反射層の表面に沿って広がって形崩れし難く、これら封止部材が同一形状に作られ易い。これにより、各発光部において蛍光体を励起する条件がばらつき難く、各発光部相互の関係での色むらを生じ難い。その結果、色むらの緩和に伴い照明装置の見栄えを一層良くすることができる。

【0031】

請求項３の発明は、請求項１又は２のいずれかに記載の光源モジュールと；ベース壁部及びこの壁部の下方に下面開放部を有し、前記ベース壁部の下面に前記光源モジュールが固定された装置本体と；前記下面開放部を塞ぐとともに前記光源モジュールを下方から覆って前記装置本体に支持された透光性の照明カバーとを具備したことを特徴としている。

【0032】

この発明で、透光性の照明カバーには、照明装置の使用環境に応じて透明な照明カバー、又は半透明な照明カバー、或いは乳白色の照明カバー等を用いることができる。例えば、輝度むらがさほど問題視されない使用環境では透明照明カバーを用いればよい。輝度むらを問題とする程度が軽い使用環境では半透明照明カバーを用いればよい。輝度むらを問題とする程度が重い使用環境では乳白色照明カバーを用いればよい。

【0033】

この請求項３の発明の照明装置では、上記のように光源モジュール自体の構成で、このモジュールが有した複数の点状発光部を原因とする輝度むらを緩和できる。そのため、輝度むらの緩和を透光性の照明カバーで専ら担う必要がなくなり、照明カバーに要求される輝度むらの緩和性能を軽減できる。そのため、輝度むらを問題とする使用環境で用いられる照明装置においては、拡散度が低い照明カバーを使用することが可能となる。その結果、器具効率の低下を軽減できる。

【発明の効果】

【0034】

請求項１の発明の光源モジュールによれば、光源モジュール自体の構成でこのモジュールが有した複数の発光部を原因とする輝度むらを緩和できるので、見栄えが良くなる。

【0035】

請求項１の発明の光源モジュールによれば、更に、発光部の水平方向付近にも青色光を放射することができるので、角度色差を小さくすることができる。

【0036】

請求項２の発明の光源モジュールによれば、請求項１の発明において、更に、各発光部相互の関係での色むらも緩和できるので、一層見栄えを良くできる。

【0037】

請求項３の発明の光源モジュールによれば、請求項１または２の発明において、更に、相関色温度差を所定以下に収めることができるので、角度色差を小さくできる。

【0038】

請求項４の発明の照明装置によれば、請求項１乃至請求項３のいずれかの発明において、更に、光源モジュールの輝度むらを透光性の照明カバーで更に緩和する場合、拡散度が低い透光性照明カバーを使用できるので、この照明カバーによる効率の低下を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】本発明の一実施形態に係る照明装置をその一部を断面にした状態で示す側面図。

【図2】図１中に示された照明装置を示す上面図。

【図3】図１中に示された照明装置をその照明カバーの一部を切欠いた状態で示す下面図。

【図4】図２中に示された照明装置のＦ４−Ｆ４線に沿う断面図。

【図5】図３中に示された照明装置が備える光源モジュールを示す下面図。

【図6】図１中に示された照明装置が備える光源モジュールを示す上面図。

【図7】図５中に示された光源モジュールの一部を拡大しかつこのモジュールが有した拡散反射層の一部を切欠いた状態で示す下面図。

【図8】図５中に示された光源モジュールのＦ８−Ｆ８線に沿う断面図。

【図9】図５中に示された光源モジュールのＦ９−Ｆ９線に沿う断面図。

【図10】図５中に示された光源モジュールのＦ１０−Ｆ１０線に沿う断面図。

【図11】図８中に示された光源モジュールの一部を拡大して示す断面図。

【図12】本発明と関連する光源モジュールを示す断面図。

【図13】図８中に示された光源モジュールの変形例を示す断面図。

【図14】図８中に示された光源モジュールの封止部材の径／高さの比と相関色温度差の関係を示す図。

【図15】図８中に示された光源モジュールの封止部材の径／高さの比と発光効率の関係を示す図。

【図16】図８中に示された光源モジュールの出射角度と相関色温度の関係を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0040】

図１〜図１６を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１〜図４中の符号１は照明装置を示している。照明装置１は、ベースライトと通称される照明器具として実現されている。照明装置１は、屋内外の天井部に直付け又は埋め込んで例えば全般照明用として設置される。この照明装置１は、装置本体２と、点灯装置１０と、一以上例えば複数の光源モジュール１１と、透光性の照明カバー２７を具備している。

【0041】

装置本体２は、本体ベース３と、一対の端板５と、本体ハウジング７を備えており、これらは何れも金属製である。この装置本体２の大きさは、例えば図２において上下方向の寸法（縦寸法）が約２８０ｍｍ、図２において左右方向の寸法（横方向）が８５０ｍｍである。

【0042】

図１〜図４に示すように本体ベース３は、ベース壁部３ａ、側壁部３ｂ、及びベース下縁部３ｃを有している。ベース壁部３ａは、四角形例えば長方形で平板状をしている。側壁部３ｂは、ベース壁部３ａの両側縁から斜め下方に折り曲げられている。ベース下縁部３ｃは、側壁部３ｂの下端から水平状に折り曲げられている。

【0043】

ベース壁部３ａには、例えば四角形状の部品通し孔３ｄが例えば複数開けられている。部品通し孔３ｄは、後述する光源モジュール１１と同数で、かつ、これら光源モジュール１１の配設間隔と同じ間隔で本体ベース３の長手方向に間隔的に設けられている。

【0044】

一対の側壁部３ｂの内面は、反射面であり、互いに対向している。これら側壁部３ｂは、これら内面間の間隔がベース壁部３ａから遠ざかるに従い次第に大きくなるように傾斜されている。ベース下縁部３ｃは、互いに近づく方向に折り曲げられている。

【0045】

端板５は、本体ベース３の長手方向両端部にねじ６で夫々固定されていて、この本体ベース３の長手方向の端を閉じている。これら端板５も、その内面は反射面であり、かつ、これら内面間の間隔がベース壁部３ａから遠ざかるに従い次第に大きくなるように傾斜されている。これらの端板５の下端から水平状に折り曲げられた端板下縁部５ａは、互いに近づく方向に折り曲げられている。これら端板下縁部５ａとベース下縁部３ｃは、互いに連続していて、ベース壁部３ａに対向する開放部、例えばベース壁部３ａに下方から対向する下面開放部４（図３及び図４参照）を形成している。

【0046】

図１及び図４に示すように、本体ハウジング７は、下面が開放された長方形の箱形状をなしている。この本体ハウジング７は、本体ベース３の上面に固定されている。詳しく述べると、図２及び図４に示すように、ベース壁部３ａの上面に、このベース壁部３ａの長手方向と同方向に延びる一対の連結金具８が固定されている。これら連結金具８の間に本体ハウジング７が配置されている。本体ハウジング７の下縁部は、夫々ねじ９で連結金具８に固定されている。

【0047】

本体ハウジング７の天井壁内面に、光源モジュール１１を点灯させる点灯装置１０が固定されている。

【0048】

複数の光源モジュール１１は、ベース壁部３ａの下面にねじ１２（図３参照）により固定されている。隣接する光源モジュール１１は、互いに接して隙間なく連続している。それにより、各光源モジュール１１は、図２及び図３に示すようにベース壁部３ａの略全域にわたって配設されている。このように並べられた各光源モジュール１１によって面状の光源部が形成されている。

【0049】

各光源モジュール１１は、ＣＯＢ（Chip on board）モジュールである。各光源モジュール１１は、モジュール基板１４、金属導体１５、白色の拡散反射層１７、複数の半導体発光素子例えば青色ＬＥＤ（青色発光ダイオード）１９、及び透光性の封止部材２４を備えている。

【0050】

モジュール基板１４は、四角形例えば図５に示すように長方形をなしている。このモジュール基板１４は、複層基板である。モジュール基板１４は、例えば図８、図９、図１０に示すように、表側絶縁層３１と、裏側絶縁層３２と、熱拡散層３３とを有している。

【0051】

表側絶縁層３１は、モジュール基板１４の表側の面を形成する部材である。表側絶縁層３１は、絶縁材料、例えば合成樹脂、より具体的にはガラスエポキシ樹脂の板で作られている。裏側絶縁層３２は、モジュール基板１４の裏側の面を形成する部材である。裏側絶縁層３２は、表側絶縁層３１と同様に、絶縁材料、例えば合成樹脂、より具体的にはガラスエポキシ樹脂で作られている。裏側絶縁層３２は、表側絶縁層３１と同じ大きさでかつ同じ厚みの板で作られている。

【0052】

熱拡散層３３は、モジュール基板１４の厚み方向の中間部に配置された部材である。本実施形態では表側絶縁層３１及び裏側絶縁層３２の片面全域に熱拡散層３３が夫々積層されている。これら熱拡散層３３同士を積層させることによって、熱拡散層３３が表側絶縁層３１と裏側絶縁層３２との間に挟設されている。そのため、熱拡散層３３は、モジュール基板１４の略全域にわたって設けられている。

【0053】

この熱拡散層３３は、表側絶縁層３１及び裏側絶縁層３２と同じ大きさの金属層、例えば表側絶縁層３１及び裏側絶縁層３２よりも薄い銅箔からなる。又、表側絶縁層３１とこれに積層された熱拡散層３３からなる積層体と、裏側絶縁層３２とこれに積層された熱拡散層３３からなる積層体とは同一である。

【0054】

モジュール基板１４の長手方向両端部に、夫々二個の端部固定孔１４ａが開けられている。また、モジュール基板の中央部に、一個の中央固定孔１４ｂと、この両側に位置する通孔１４ｃとが開けられている。中央固定孔１４ｂと二個の通孔１４ｃは一列に並んでいる。これら中央固定孔１４ｂと二個の通孔１４ｃは、モジュール基板１４を必要に応じて二つに折って分断する場合の分断基点として用いられる。

【0055】

中央固定孔１４ｂ及び端部固定孔１４ａの夫々には、ベース壁部３ａに螺合されるねじ１２が上向きに通されている。これらのねじ１２の締付けによって、モジュール基板１４がベース壁部３ａに固定されている。

【0056】

具体的には、モジュール基板１４は、表側絶縁層３１を下側にして、ベース壁部３ａの下面に固定されている。この固定によりモジュール基板１４の裏側絶縁層３２は、ベース壁部３ａに密接されている。これにより、光源モジュール１１から装置本体２への放熱が可能となっている。

【0057】

なお、図５、図６、図１０中の符号３３ａは、第１の逃げ孔を示す。第１の逃げ孔３３ａは、ねじ１２と熱拡散層３３との接触等による導通を防止するために熱拡散層３３に開口されている。図９中の符号３３ｂは、第２の逃げ孔を示す。第２の逃げ孔３３ｂは、後述するスルーホールと熱拡散層３３との接触等による導通を防止するために熱拡散層３３に開口されている。

【0058】

モジュール基板１４の表側の面（すなわち、下面）１４ｄに、金属導体（図７及び図８参照）１５が所定のパターンで設けられている。金属導体１５は、下面１４ｄに装着された銅箔上に金をメッキして、又はニッケルと金とをこの記載順にメッキして形成されている。図７に示すように金属導体１５は、素子実装部１５ａと、延出部１５ｂと、絶縁溝部１５ｃとを有している。素子実装部１５ａは、例えば略六角形状をなしている。延出部１５ｂは、素子実装部１５ａから一体に延出した線状をしている。絶縁溝部１５ｃは、素子実装部１５ａに設けられている。

【0059】

絶縁溝部１５ｃの幅は、延出部１５ｂの幅よりも広い。絶縁溝部１５ｃの先端は、素子実装部１５ａの略中央部に達している。この絶縁溝部１５ｃは、隣接して配置された金属導体１５の延出部１５ｂが挿入するように設けられている。各金属導体１５の素子実装部１５ａは、図５に示すように、モジュール基板１４に対して縦横に整列してマトリックス状に配設されている。

【0060】

電気絶縁性の拡散反射層１７は、例えば白色のレジスト層からなり、モジュール基板１４の下面１４ｄに印刷により塗布して設けられている。拡散反射層１７の厚みは、モジュール基板１４よりも遥かに薄いだけではなく、後述する青色ＬＥＤ１９の厚みよりも薄い。この拡散反射層１７の反射率は、８５％以上であることが好ましい。更に、この拡散反射層１７には低い濡れ性を付与することが望ましい。

【0061】

図７及び図８に示すように、拡散反射層１７は、各素子実装部１５ａと同数の孔１７ａを有している。これらの孔１７ａは、各素子実装部１５ａの配置と同じ配置に設けられていて、素子実装部１５ａの中央部に対向している。したがって、金属導体１５は、各孔１７ａに対向した部位を除いて拡散反射層１７で覆われている。各孔１７ａは、例えば円形の孔からなる。これらの孔１７ａに、図７に示すように、延出部１５ｂ及び絶縁溝部１５ｃの各先端部が位置されている。

【0062】

図８に示すように、青色ＬＥＤ１９は、電気絶縁性のサファイア等からなる素子基板１９ａの一面に発光層１９ｂを設けて作られている。発光層１９ｂには、図示しない一対の素子電極が設けられている。青色ＬＥＤ１９の厚みは、拡散反射層１７の厚みよりも大きい。

【0063】

これら青色ＬＥＤ１９は、各金属導体１５の素子実装部１５ａにダイボンド材２０によりダイボンドされている。こうしてモジュール基板１４の下面１４ｄに実装された青色ＬＥＤ１９は、各孔１７ａの中央部に一個ずつ配置されている。したがって、各青色ＬＥＤ１９は、前記下面１４ｄの略全領域にわたるように各孔１７ａの配置に応じて縦横に整列してマトリックス状に設けられている。

【0064】

各青色ＬＥＤ１９は、拡散反射層１７の厚みよりも大きな高さを有する。なお「青色ＬＥＤ１９の高さ」とは、モジュール基板１４の下面１４ｄから青色ＬＥＤ１９の先端（つまり下端）までの寸法をいう。つまり、青色ＬＥＤ１９の高さは、例えば青色ＬＥＤ１９の厚みとダイボンド材２０の厚みとの合計となる。各青色ＬＥＤ１９の先端は、拡散反射層１７の表面（下面）よりも下方に突出している。各青色ＬＥＤ１９の発光層１９ｂは拡散反射層１７の表面（下面）よりも下方に配置されている。

【0065】

各青色ＬＥＤ１９は、それが配置された孔１７ａ内で金属導体１５に電気的に接続されている。すなわち、図７及び図８に示すように、青色ＬＥＤ１９の一方の素子電極と素子実装部１５ａとが第１のボンディングワイヤ２１を介して接続されている。また青色ＬＥＤ１９の他方の素子電極と延出部１５ｂとが第２のボンディングワイヤ２２を介して接続されている。こうした接続によって、図５中の左側二列の青色ＬＥＤ１９群が直列接続され、図５中の中央の二列の青色ＬＥＤ１９群が直列接続され、図５中の右側二列の青色ＬＥＤ１９群が直列接続されている。これらの直列回路は、図示しない回路によって電気的に並列に接続されているとともに、前記点灯装置１０により給電されるようになっている。そのため、照明装置１の使用時に各青色ＬＥＤ１９は一斉に発光して照明を供される。

【0066】

又、図５に示すように、モジュール基板１４の長手方向に列をなして並んだ青色ＬＥＤ１９列は、モジュール基板１４の幅方向（長手方向と直交する方向）に沿って一定のピッチＰで設けられている。隣接する光源モジュール１１同士が接して連続する縁、例えばモジュール基板１４の幅方向の側縁１４ｅと、この側縁１４ｅに最も近く配置されている青色ＬＥＤ１９列との間の距離Ｌは、前記ピッチＰの１/２の長さである。

【0067】

この構成により、隣接して連続した光源モジュール１１同士の関係において、モジュール基板１４の側縁１４ｅの両側に位置された青色ＬＥＤ１９列が、前記ピッチＰと同じ距離を隔てて配置される。これにより、互いに連続された複数の光源モジュール１１全体にわたり青色ＬＥＤ１９列が同一ピッチＰで配設される（図３参照）。

【0068】

このため、青色ＬＥＤ１９列間が不揃いとなっている場合と比較して、後述の透光性照明カバー２７や照明エリアの明るさに差が生じることを抑制できる利点がある。これとともに、後述の照明カバー２７が透明で各光源モジュール１１が視認される場合、及び照明カバー２７が半透明又は乳白色でかつこのカバーに後述の発光部１８が輝点となって微妙に映り込み、それが視認される場合であっても、照明装置１の見栄え上、青色ＬＥＤ１９列同士の間隔が不揃いとなって視認されることがない点で好ましい。

【0069】

封止部材２４は、透光性材料例えば透明シリコーン樹脂等からなり、これには図示しないが例えば黄色蛍光体が粉末の状態で混ぜられている。封止部材２４は、各孔１７ａにポッティングにより供給されて硬化されたものである。封止部材２４は、孔１７ａ内に露出している素子実装部１５ａの中央部及び青色ＬＥＤ１９を埋めて、前記下面１４ｄに設けられている。このポッティングされた封止部材２４は、その根元部が孔１７ａで堰き止められている。封止部材２４は、例えば半球状をなして拡散反射層１７の下面よりも下方に突出されている。

【0070】

封止部材２４の一例は、例えば直径と高さの比が２．０〜７．８：１の略球面状に形成されている。つまり、封止部材２４は、図８に示すように、半径と高さが略同じ半球状に形成されてもよく、図１３に示すように、半径が高さに比べて比較的大きな扁平の球面状に形成されてもよい。

【0071】

図中の符号１８は発光部を示している。発光部１８は、封止部材２４とこれに埋められた青色ＬＥＤ１９を含んでいる。これら発光部１８の配置は、青色ＬＥＤ１９と同じである。したがって各発光部１８は、モジュール基板１４の全域にわたり点在してマトリックスに配設されている。各発光部１８は、モジュール基板１４の縦横方向に夫々５〜２０ｍｍの間隔を置いて配設されている。隣接する発光部１８間の間隔寸法が５ｍｍ未満であると、青色ＬＥＤ１９を有した発光部１８が密集した状態となる。この状態では、単位面積当たりの光束が増え過ぎて平均輝度が高くなり、不快グレアを与え易くなる。

【0072】

一方で、隣接する発光部１８間の間隔寸法が２０ｍｍを超えると、単位面積あたりの光束が減ることに伴い、これを補うために青色ＬＥＤ１９の使用個数を増やす必要がある。そのため、光源モジュール１１を大きくする必要を生じて、照明装置１の大型化を招く。

【0073】

図５において、左側二列の青色ＬＥＤ１９群は、第１の直列回路の両端Ｅを有している。中央二列の青色ＬＥＤ１９群は、第２の直列回路の両端Ｅを有している。右側二列の青色ＬＥＤ１９群は、第３の直列回路の両端Ｅを有している。図９に示すように、モジュール基板１４には、この基板１４を厚み方向に貫通したスルーホール３４が設けられている。上記第１乃至第３の直列回路の両端Ｅは、スルーホール３４に一体に連続されている。

【0074】

モジュール基板１４の裏面をなす裏側絶縁層３２には、図９で代表する裏面導体３８が所定のパターンで設けられている。この裏面導体３８に半田付けされて、非発光部品である電気部品がモジュール基板１４の裏面のみに実装されている。この非発光部品である電気部品の具体例は、例えば図６に示した電気コネクタ３５、コンデンサ３６、定電流素子、具体的には定電流ダイオード３７等である。

【0075】

これらの電気部品は、モジュール基板１４の周部で囲まれた中央の一部領域を占めてまとまって配置されている。これら電気部品が配置された領域は、既述のようにベース壁部３ａにモジュール基板１４が固定されることで、部品通し孔３ｄに対向する領域である。したがって、電気コネクタ３５、コンデンサ３６、定電流ダイオード３７等の電気部品は、図４で代表するように、部品通し孔３ｄに通されている。

【0076】

このように、部品通し孔３ｄに電気部品を通して光源モジュール１１が装置本体２のベース壁部３ａに固定されている。これにより、光源モジュール１１の裏面側に実装された電気部品が妨げになることなく、光源モジュール１１を装置本体２のベース壁部３ａに面接触させた状態に固定できる。

【0077】

以上の構成のモジュール基板１４は、その長手方向を、装置本体２の長手方向と直交する方向に一致させて、ベース壁部３ａにねじ止めされている。図３及び図４に示すように、隣接したモジュール基板１４の側縁１４ｅ（図５および図７参照）同士は、互いに接触されている。それにより、各モジュール基板１４は、装置本体２の長手方向に隙間なく連続して配設されている。

【0078】

照明カバー２７は、装置本体２にその下面開放部４を塞いで支持されている。照明カバー２７は、光源モジュール１１を下方から覆っている。照明カバー２７は、その周部を、本体ベース３のベース下縁部３ｃ及び端板５の端板下縁部５ａ上に載せて装置本体２に支持されている。この照明カバー２７は、拡散度が無視できるほど小さい透明な照明カバー、拡散度が高い乳白色の照明カバー、又はこの乳白色照明カバーよりも拡散度が低い半透明の照明カバーの何れでもよく、照明装置の使用環境に応じて選択される。

【0079】

前記構成の照明装置１が点灯されると、各発光部１８が有した青色ＬＥＤ１９が一斉に青色の光を発して、照明装置１の下方空間が照明される。すなわち、青色ＬＥＤ１９の発光層１９ｂが発した青色光の一部が、封止部材２４を透過する際に、この封止部材２４に含まれている黄色の蛍光体を励起する。

【0080】

そのため、励起によって生成された黄色の光と、発光層１９ｂが発した光の内で蛍光体を励起しなかった青色の光とが混じり合って、白色の光が作られる。そして、この白色光が発光部１８から下方に出射され、更に、透光性の照明カバー２７を透過して、光の利用方向である照明装置１の下方を照明する。

【0081】

この照明装置１が備えたモジュール基板１４は、その下面１４ｄに被着された白色の拡散反射層１７を有する。この拡散反射層１７の厚みは、前記下面１４ｄに実装された青色ＬＥＤ１９の厚みより薄い。そして、照明装置１の点灯中、青色ＬＥＤ１９の発光層１９ｂから光が全方向に放射される。

【0082】

このため、発光層１９ｂから水平方向及び斜め上向きに出射した光によって発光部１８で作られた白色光は、発光部１８の周囲の拡散反射層１７に照射され、この拡散反射層１７で光の利用方向である下方向に拡散反射される。これにより、青色ＬＥＤ１９とこれが埋まっている封止部材２４を有した各発光部１８は、点光源でかつ高輝度であるにも拘らず、発光部１８の近傍の輝度が周辺に比べて著しく高くなることを抑制できる。つまり、前記拡散反射される分だけ発光部１８の真下の輝度が高くなり難くなる。これとともに、各発光部１８の周囲で拡散反射された光により発光部１８の周囲の輝度が高くなり、その部分の輝度比が小さくなる。

【0083】

したがって、複数の点状発光部１８がマトリックス状に配置された光源モジュール１１の輝度むらが緩和される。それに伴い不快グレアも改善されるので、照明装置１が視認された場合の見栄えが良くなる。

【0084】

更に、本実施形態では、装置本体２の側壁部３ｂ及び端板５が傾斜した反射面となっている。このため、これら側壁部３ｂ及び端板５には、それに近い位置に配置されている各発光部１８から側方に出射された白色光が入射されて、下方に反射される。そのため、互いに連続した側壁部３ｂ及び端板５の内面の輝度が高くなる。この点においても、本実施形態の光学モジュール１１は、輝度むらの緩和に貢献できるとともに、光の利用効率を高めることができる利点がある。

【0085】

そして、光源モジュール１１での輝度むらの緩和に伴い、この照明装置１の照明カバー２７が拡散性を有する場合、一個一個の発光部１８が高輝度の点として照明カバー２７に明確に映り込むことが抑制される。言い換えれば、各発光部１８が照明カバー２７を通して「つぶつぶ」状に視認され難くなる。このため、照明装置１の見栄えを良くできる。

【0086】

しかも、以上のように既述の光源モジュール１１自体の構成でこの光源モジュール１１が有した複数の点状発光部１８を原因とする輝度むらを緩和できるので、この緩和を透光性の照明カバー２７で専ら担う必要がない。このため、照明カバー２７に要求される輝度むらの緩和性能を軽減できる。そのため、輝度むらを問題とする使用環境で用いられる照明装置１においても、拡散度が低い照明カバー２７を使用することが可能となる。それに伴い、照明カバー２７での光量の損失が軽減されて、照明カバー２７による照明装置１の効率の低下を軽減できる。

【0087】

ちなみに、前記一実施形態の照明装置１の光源モジュール１１の大きさは、図５において縦寸法２００mm、横寸法１００mmである。光源モジュール１１は、一列あたり１６個の発光部１８を６列備えている。この構成の光源モジュール１１は、８００ｌｍの光束を発光できる性能を有している。そして、照明装置１の面状光源部は、前記光源モジュール１１を８個連続して並べて形成されている。そのため、この照明装置１全体のランプ光束は、（８００×８）ｌｍ、つまり６４００ｌｍである。

【0088】

前記構成の面状光源部に対して半透明の照明カバー２７を組み合わせた構成の照明装置１では、その器具光束（照明装置１の光束）が、測定の結果、６１００ｌｍであった。つまり、この照明装置１（照明装置１の効率）は95％であった。又、同じ面状光源部に対して乳白色の照明カバー２７を組み合わせた構成の照明装置１では、その器具光束（照明装置１の光束）が、測定の結果、６７５０ｌｍであった。つまり、この照明装置１（照明装置１の効率）は90％であった。

【0089】

これに対して、従来技術で説明した構成の照明装置で、半透明の照明カバー２７を組み合わせた構成での器具効率は90％、乳白色の照明カバー２７を組み合わせた構成の照明装置１での器具効率は85％である。つまり、本実施形態の照明装置１は器具効率が５％改善されていることが確かめられた。このことにより、本実施形態と従来技術の照明装置での輝度むらの緩和度を同じとした条件では、本実施形態の照明装置１が備える照明カバー２７の拡散度を低くできる。

【0090】

そして、以上のように光源モジュール１１が有した複数の点状発光部１８を原因とする輝度むらを光源モジュール１１の構成で緩和できる。このため、拡散性の照明カバー２７を備えた照明装置１においては、面状光源部にその下方から対向して配設された照明カバー２７を、光源部により近付けて配設可能である。これにより、照明装置１を薄型にできる。なお、こうした薄型化を図らないで、面状光源部から照明カバー２７を大きく離して配設する場合には、複数の発光部１８の照明カバー２７への映り込みが更にぼかされる。このため、照明カバー２７での輝度むらによる「つぶつぶ」感をより緩和できる。

【0091】

次に、上記構成による角度色差の低減作用について説明する。比較のため、図１２は、青色ＬＥＤ１９の高さが拡散反射層１７の厚さよりも小さい光源モジュールを示す。図１２に示すように、青色ＬＥＤ１９は、拡散反射層１７の下方に突出していない。このような構成では、角度色差が生じてしまう。

【0092】

図１２中の実線の矢印は、青色ＬＥＤ１９から放射された青色光、すなわち蛍光体を励起せずに封止部材２４を抜ける光を示す。一方で、図１２中の破線の矢印は、黄色光、すなわち封止部材２４の蛍光体で反射された光を示す。前述したように、この青色光と黄色光が混じり合うことで白色光が作られている。

【0093】

ここで先に「出射角度」について説明する。出射角度とは、鉛直下方を基準（０°）とし、この基準に対して光が出射される方向がなす角度をいう。つまり水平方向は、出射角度９０°になる。

【0094】

図１２中に示すように、青色光は、青色ＬＥＤ１９を起点に放射状に放射される。そして、例えば真下（出射角度０°）や斜め下方に向けて放射された青色光は、そのまま外部に向かう。一方で、例えば水平方向（出射角度９０°）付近に放射された青色光は、拡散反射層１７の側面による反射、光吸収の影響を受け、外部に放射されない。つまり、水平方向付近の領域Ａ２には、青色光は放射されない。

【0095】

一方で、黄色光は、封止部材２４の蛍光体の粒子で反射して放射された光である。そのため、黄色光は、青色ＬＥＤ１９の高さに関係なく、封止部材２４の略全体から封止部材２４の全方位に放射される。つまり、黄色光は、真下や斜め下方と同様に、水平方向付近にも放射される。

【0096】

そのため図１２に示すように、発光部１８の真下や斜め下方の領域Ａ１では、青色光と黄色光の両方が存在することになり、この両者が混ざり合って白色光が出射される。一方で、発光部１８の水平方向付近の領域Ａ２では、黄色光のみが存在するため、黄色光がそのまま出射されることになる。なお図１２中のラインＳは、青色ＬＥＤ１９の発光層１９ｂと孔１７ａの下端とを結ぶ線である。

【0097】

このため、図１２の構成では、出射角度０°付近と、水平方向（出射角度９０°）付近では、出射される光の色が異なり、色差が生じる。このような角度色差があると、例えば照明カバー２７を取り付けた場合、照明カバー２７に例えば白と黄色の色ムラが現れる。また、照明カバー２７を取り付けない場合であっても、角度色差があると、位置が異なる２つの照明器具（例えば利用者の直上にある照明器具と、斜め上方にある照明器具と）で照明の色が違って見えてしまう。

【0098】

一方で、本実施形態の構成では、図１１に示すように、青色ＬＥＤ１９の高さが拡散反射層１７の厚さよりも大きく、青色ＬＥＤ１９が拡散反射層１７よりも下方に突出している。

【0099】

この構成では、青色ＬＥＤ１９から水平方向（出射角度９０°）付近に放射された青色光は、拡散反射層１７の側面による反射、光吸収の影響を受けることが少なく、外部に放射される。そのため、水平方向付近にも、青色光が存在する。

【0100】

これにより、発光部１８の真下や斜め下方の領域と同様に、発光部１８の水平方向付近の領域にも、青色光と黄色光の両方が存在し、この両者が混じり合って白色光が出射される。つまり、出射角度によらず発光部１８の略全方位に白色光が出射される。このため出射角度０°付近と、水平方向（出射角度９０°）付近で色差が生じにくく、角度色差の発生が抑制されている。

【0101】

このような構成では、照明カバー２７に例えば白と黄色の色ムラが生じにくい。また、照明カバー２７を取り付けない場合であれば、位置が異なる２つの照明器具で照明の色が違って見えてしまうことが抑制される。

【0102】

又、前記構成の各発光部１８が有する封止部材２４は、拡散反射層１７の孔１７ａで堰き止められている。封止部材２４は、ポッティングにより設置されている。つまり、製造においてポッティングされた未硬化の封止部材２４を、拡散反射層１７の孔１７ａでそれ以上広がることを堰き止めた状態で硬化させることができる。すなわち、各封止部材２４が拡散反射層１７の表面に沿って広がらないようにできる。このため、封止部材２４が形崩れし難い。

【0103】

特に、拡散反射層１７に低い「濡れ性」が与えられている場合には、孔１７ａ及びその周囲での濡れ性により、未硬化の封止部材２４と拡散反射層１７との親和性が低下していることから、未硬化の封止部材２４が拡散反射層１７の表面に沿って広がり難い。そのため、より確実に形崩れを防止して封止部材２４を硬化させることができる利点がある。

【0104】

なお、拡散反射層１７に低い「濡れ性」を与えるには、拡散反射層１７を形成する材料中に低濡れ性付与材、例えばフッ素系材料、より具体的には例えば四弗化エチレン樹脂粉末を混入すればよい。或いは、拡散反射層１７の表面に、グリース状のフッ素系材料を塗布し、若しくはフッ素系材料を噴霧して被着させることでも「低い濡れ性」を与えることができる。

【0105】

こうした拡散反射層１７に低い「濡れ性」を与えない場合での光源モジュール１１の製造上の歩留まりは９０％である。これに対して、グリース状フッ素系材料を拡散反射層１７の表面に塗布した場合の光源モジュール１１の製造上の歩留まりは９５％、フッ素系材料を拡散反射層１７の表面に噴霧して被着した場合の光源モジュール１１の製造上の歩留まりは９４％と、いずれも歩留まりを向上できることが確かめられた。

【0106】

以上のように各発光部１８の封止部材２４が同一形状に作られ易いので、各発光部１８において蛍光体を励起する条件（例えば蛍光体を含んだ封止部材２４の厚み等）がばらつき難い。したがって、各発光部１８で白色光が作られる条件が略同じとなり、各発光部１８相互の関係での色むらを生じ難い。こうした色むらの緩和は、照明装置１の見栄えを一層良くする。

【0107】

更に、孔１７ａが円形であるので、ポッティングにより設置された封止部材２４は、半球状の形状を呈して硬化されている。このため、個々の発光部１８において、その青色ＬＥＤ１９の発光層１９ｂからこれを埋めている封止部材２４の各部の表面までの光路の長さ、つまり、個々の発光部１８の各部での光路長に差を生じ難い。その結果、一個の発光部１８内での色むらも生じ難い。したがって、こうした発光部１８毎に色むらの緩和に伴い、照明装置１の見栄えをより一層良くすることができる。

【0108】

又、前記構成の照明装置１は、蛍光体に黄色蛍光体を用いている。このため、この蛍光体及びこれが混ぜられた透光性の封止部材２４を有してなる各発光部１８は黄色い。しかし、各発光部１８は、マトリックス状に点在してモジュール基板１４全体にわたり分散して配設されている。そのため、モジュール基板１４全体が黄色を呈することがない。このため、透光性の照明カバー２７を通してモジュール基板１４が視認された場合に、消灯状態等において照明装置１が黄色味を強く帯びて視認されることがない。その結果、照明装置１の商品性を向上できる利点がある。

【0109】

さらに、黄色蛍光体が混ぜられた透光性の封止部材２４で光源モジュール１１の下面全体を覆う構成では、蛍光体の使用量及び封止部材２４の使用量が共に多くなる。これらの材料はコスト的に廉価ではない。そのため、照明装置１のコストが高くなる。しかし、本実施形態の構成では、既述のように各発光部１８はマトリックス状に点在してモジュール基板１４全体にわたり分散して配設されている。このため、蛍光体の使用量及び封止部材２４の使用量が大幅に減少され、コストを低減できる。

【0110】

光源モジュール１１の角度色差は、封止部材２４の形状からも影響を受ける。本実施形態の構成では、封止部材２４が、例えば直径と高さの比が２．０〜７．８：１の略球面状に形成されている。このような構成によれば、光源モジュール１１の角度色差をさらに低減することができる。この内容について、図１４乃至図１６を参照して詳しく説明する。なお、相関色温度差が小さいことは、角度色差が小さいことを意味する。

【0111】

図１６は、径／高さの比率が異なるいくつかの場合の、出射角度と相関色温度との関係を示す。なお、本明細書でいう「径」とは、封止部材２４の直径のことである。すなわち、径／高さの比率が２．０である場合、封止部材２４は半球状をしている。そして、径／高さの比率が大きくなるに従い、封止部材２４はより扁平状になる。「出射角度」は、前述したように、鉛直下方を基準（０°）とし、この基準に対して光が出射される方向がなす角度である。

【0112】

図１４は、径／高さの比と、相関色温度差との関係を示す。「相関色温度差」とは、出射角度が０°から所定角度（例えば７５°）までにおける相関色温度の最大値と最小値との差のことである。例えば図１４中におけるＡ点は、径／高さの比が約２．０８のときに相関色温度差が約１０００Ｋであることを示す。これは図１６中において、径／高さの比が２．０８のグラフ線において最大値と最小値との差ｄが約１０００Ｋであることから求められている。

【0113】

なお、利用者に届く光の大部分が出射角度７５°以下で出射される光であるので、出射角度が０°〜７５°の範囲の相関色温度差が重要になる。ここで、相関色温度差が１０００Ｋを超えると、色むらが比較的目立ち始める。すなわち、利用者が違和感ない相関色温度差の最大許容値は、１０００Ｋであるといえる。

【0114】

図１４に示すように、封止部材２４の直径と高さの比が２．０〜７．８：１となる範囲では、相関色温度差が１０００Ｋ以下に収まる。この範囲であれば、利用者は角度色差が気になりにくい。

【0115】

ここで、各照射角度における相関色温度は、青色ＬＥＤ１９から封止部材２４の表面までの光路の長さ、つまり、個々の発光部１８の各部での光路長によるものと一般的に考えられている。その場合、封止部材２４が半球状（すなわち直径／高さが２．０）のときに、各部での光路長が等しくなるため、最も角度色差が少なくなるはずである。

【0116】

それにも関わらず、上記分析結果は、封止部材２４が扁平状のときに角度色差が最も少なくなることを示している。例えば封止部材２４の直径と高さの比が４．４〜６．２：１となる範囲では、相関色温度差が６００Ｋを下回るので、より角度色差を小さくすることができる。

【0117】

なお、図１４乃至図１６の分析の実験条件は、蛍光体重量密度１０％、相関色温度５０００Ｋである。なお、相関色温度を一定に設定する場合において、異なる蛍光体密度を採用する場合、封止部材２４の形状を相似的に大小変化させることになる。そのため、蛍光体重量密度が異なっても、角度色差に関しては上記実験条件と同じ傾向が得られる。また、白色といわれる色温度の全て（例えば４０００〜６０００Ｋ）で上記実験条件と同じ傾向が得られることが本発明者らにより確認されている。すなわち封止部材２４の直径と高さの比を２．０〜７．８：１の範囲にすることで角度色差の低減を図ることができるのは、上記実験条件に限定されるものではない。

【0118】

なお図１５は、径／高さの比と、発光効率との関係を示す。図１５に示すように、径／高さの比を大きく変化させても、発光効率はほとんど変わらない。すなわち、相関色温度差をより小さくするために、封止部材２４の形状を変更しても、発光モジュール１１の発光効率はほとんど低下しない。

【0119】

なお、発光効率を考慮すると、封止部材２４の直径と高さの比が２．０〜５．２：１となる範囲が、わずかであるが発光効率も高く維持されるので好ましいともいえる。またロバスト性を考慮すると、封止部材２４の直径と高さの比が５．２〜７．８：１となる範囲が好ましい。例えば直径４ｍｍ、高さ０．６７５ｍｍの場合、径／高さの比は５．９３である。この場合において、径および高さがそれぞれ±０．１ｍｍの範囲で変化しても、比率のばらつきは５．２９〜６．７８であり、変動が小さく抑えられる。

【0120】

なお表１は、封止部材の形状と、発光効率との関係を示す。表１中において「ＳＭＤ」は、カップ状の凹部に蛍光体を含んだ封止部材を流し込んだ場合を示す。「ベタ塗り」は、蛍光体を含んだ封止部材で光源モジュール１１の下面全体を平面状に覆った場合である。「ドーム」は、本実施形態のように、蛍光体を含んだ封止部材を略球面状に形成した場合である。

【0121】

【表1】

【0122】

なお、本実施形態の構成において、ベース壁部３ａを含んだ装置本体２は、光源モジュール１１から伝導される熱を放出するために、金属製であることが好ましい。装置本体２の下面開放部４は、開放されたままであってもよく、装置本体２に支持される透光性の照明カバー２７で塞がれていてもよい。後者の場合、照明カバー２７は透明材料で作られていても、或いは、光源モジュール１１から発した光を拡散し発光部が目立ち難くする拡散性の材料で作られていてもよい。

【0123】

本実施形態の構成では、複数の半導体発光素子（例えば青色ＬＥＤ１９）とこれら素子以外の発光しない電気部品（例えば電気コネクタ３５、コンデンサ３６、定電流ダイオード３７）とは、モジュール基板１４の同じ面に配置されていない。上記電気部品は、モジュール基板１４の表側の面に配置された各青色ＬＥＤ１９の配置領域に重なるような位置関係でモジュール基板１４の裏側の面に配置されている。そのため、各青色ＬＥＤ１９と上記電気部品とをモジュール基板１４の同一面に配置する場合に比較して、モジュール基板１４の大きさを小さくできる。したがって、照明装置１の小型化を図る場合に有利である。

【0124】

更にこの構成では、モジュール基板１４の表側の面に対する複数の青色ＬＥＤ１９の配置が、モジュール基板１４の裏側の面に対する電気部品、つまり、電気コネクタ３５、コンデンサ３６、定電流ダイオード３７の配置の影響を受けることがない。すなわち、上記電気部品の配置の影響を受けることなく、モジュール基板１４の略全域に点在して各青色ＬＥＤ１９を配設できる。このため、上記電気部品の配置を原因として暗くなるところを生じないようになる。その結果、均一な明るさで光源モジュール１１を面状に発光させることができる。

【0125】

更に、上記構成では、光源モジュール１１を支持する装置本体２のベース壁部３ａの部品通し孔３ｄに上記電気部品が通されて光源モジュール１１が装置本体２に固定されている。このため、光源モジュール１１の裏面側に実装された電気部品が妨げになることがなく、モジュール基板１１の裏側の面をベース壁部３ａに密接させることができる。

【0126】

照明装置１の点灯中、各青色ＬＥＤ１９は発熱する。この熱の大部分は、素子実装部１５ａに伝わってこの素子実装部１５ａの面積に対応して拡散される。そしてこの熱は、素子実装部１５ａから表側絶縁層３１を通って熱拡散層３３に伝わり、熱拡散層３３によりモジュール基板１４の全域にわたり拡散される。そしてこの熱は、裏側絶縁層３２を通ってこの裏側絶縁層３２に面接触されているベース壁部３ａに伝わり、装置本体２の各部から外部に放出される。この場合、既述のように光源モジュール１１の裏面側の電気部品が妨げになることがなく、モジュール基板１４の裏側の面が受熱面であるベース壁部３ａの下面に密接されているので、この面接触によりモジュール基板１４から装置本体２への良好な放熱性能を確保できる。

【0127】

このように各青色ＬＥＤ１９の熱を、熱拡散層３３を有したモジュール基板１４を経由して金属製の装置本体２に効率よく放出できるので、各青色ＬＥＤ１９の温度過昇が抑制され、各青色ＬＥＤ１９での発光効率の低下及び発光色の変化を抑制できる。

【0128】

更に、上記構成では、モジュール基板１１が、青色ＬＥＤ１９が実装された表側絶縁層３１と、上記電気部品が実装された裏側絶縁層３２と、モジュール基板１４の略全域にわたる大きさでかつ両絶縁層３１，３２の間に設けられた熱拡散層３３とを有している。

【0129】

この構成で、表側絶縁層３１と裏側絶縁層３２には、ガラスエポキシ樹脂等の樹脂基板、紙フェノール材やガラスコンポジット等の非金属製基板、又はセラミックスのような無機材料製の基板等を用いることが可能である。これとともに、この発明で、熱拡散層３３は、金属層で形成でき、例えば銅箔等で好適に形成できる。

【0130】

受熱面としてのベース壁部３ａが上記電気部品を逃がすための部品通し孔３ｄを有した構成では、モジュール基板１４の部品通し孔３ｄに対向する領域の放熱性能は、他より劣る。しかし、上記構成ではモジュール基板１４がその略全域にわたる大きさの熱拡散層３３を有している。このため、部品通し孔３ｄに対向する領域に実装された半導体発光素子（例えば青色ＬＥＤ１９）からモジュール基板１４に放出された熱を、熱拡散層３３によりモジュール基板１４全体に拡散させ、ベース壁部３ａに伝導させて外部に放出できる。こうした放熱によって、各半導体発光素子の温度差が抑制されるので、半導体発光素子毎の発光色のばらつきを原因とする光源モジュール１１の色むらを抑制できる。

【符号の説明】

【0131】

１…照明装置、２…装置本体、３ａ…ベース壁部、４…下面開放部、１１…光源モジュール、１４…モジュール基板、１４ｄ…モジュール基板の下面（表側の面）、１５…金属導体、１７…拡散反射層、１７ａ…孔、１８…発光部、１９…青色ＬＥＤ（半導体発光素子）、１９ａ…素子基板、１９ｂ…発光層、２４…封止部材、２７…照明カバー。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】