特許 6104682 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】6104682

(24)【登録日】2017年3月10日

(45)【発行日】2017年3月29日

(54)【発明の名称】照明装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/50 20100101AFI20170316BHJP

   H01L 33/64 20100101ALI20170316BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20170316BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20170316BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/50

   H01L33/64

   F21S2/00 216

   F21S2/00 100

   F21Y101:02

【請求項の数】19

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-81216(P2013-81216)

(22)【出願日】2013年4月9日

(65)【公開番号】特開2014-204071(P2014-204071A)

(43)【公開日】2014年10月27日

【審査請求日】2016年2月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000131430

【氏名又は名称】シチズン電子株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000166948

【氏名又は名称】シチズンファインデバイス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100097043

【弁理士】

【氏名又は名称】浅川 哲

(72)【発明者】

【氏名】矢野 敬和

(72)【発明者】

【氏名】矢崎 壮登

(72)【発明者】

【氏名】流石 雅年

(72)【発明者】

【氏名】宮本 光教

【審査官】 佐藤 俊彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１９２９０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 再公表特許第２００８／１０５４２８（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−０３６２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１６５８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５３１０４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０４４６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０４３０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６００９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３４０７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０９１８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２１５７００（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−２５１４８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００−３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光素子と、
蛍光体を有し、発光素子から離間された蛍光体層と、
蛍光体層の熱伝導性よりも高い熱伝導性と、電導性とを有し、蛍光体層に接触して配置される光透過層と、
電気絶縁層と、互いに離間されて電気絶縁層上に配置される第１電極および第２電極と、発光素子に熱的に接続される金属板と、を有する基板と、
接地経路を有し、発光素子の周りに位置し、蛍光体層と接触する光透過層を支持するフレームで、第１電極と第２電極とから電気的に絶縁され、フレームの接地経路は金属板に電気的に接続されるフレームと、を備えた照明装置。

【請求項2】

発光素子と光透過層との間に気体が配置されている、請求項１の照明装置。

【請求項3】

蛍光体層は互いに対向する第１面と第２面とを有し、第１面は発光素子に対向し、発光素子から出る光を透過する光透過層は蛍光体層の第１面上に設けられている、請求項１の照明装置。

【請求項4】

光透過層は透明電極から成る、請求項３の照明装置。

【請求項5】

光透過層は蛍光体層の第１面全体に設けられている、請求項３の照明装置。

【請求項6】

電気絶縁層と、互いに離間されて電気絶縁層上に配置される第１電極と第２電極とを有する基板と、を備え
発光素子は第１電極と第２電極に電気的に接続され、光透過層は基板に静電気を放出するよう構成された、請求項１から請求項５までのいずれかに記載の照明装置。

【請求項7】

基板の第２電極はカソード電極である、請求項１又は６の照明装置。

【請求項8】

透明電極はインジウムスズ酸化物層を含む、請求項４の照明装置。

【請求項9】

光透過層は酸化スズ層および／もしくは酸化亜鉛層を含む、請求項１の照明装置。

【請求項10】

蛍光体層は互いに対向する第１面と第２面を有し、第１面は発光素子に面しており、
光透過層は、発光素子から出される光を透過し蛍光体層の第１面に配置される第１光透過層と、可視光を透過し蛍光体層の第２面に配置される第２光透過層と、を有する、請求項１、請求項２、請求項４から請求項９までのいずれかに記載の照明装置。

【請求項11】

光透過層を伴う蛍光体層を発光素子から離間配置するフレームと、を備えた、請求項１の照明装置。

【請求項12】

さらに、発光素子を封止する封止部材を有し、蛍光体層は封止部材によって発光素子から離間される、請求項１の照明装置。

【請求項13】

発光素子は青色の発光ダイオード素子および／または紫外線発光ダイオード素子を含む、請求項１の照明装置。

【請求項14】

蛍光体層に含まれる蛍光体はイットリウム アルミニウム ガーネット蛍光体から成る、請求項１の照明装置。

【請求項15】

発光素子は赤色発光ダイオード素子を含む発光パッケージおよび／または青色発光ダイオード素子を含む発光パッケージである、請求項１の照明装置。

【請求項16】

発光素子と、
蛍光体を有し、発光素子から離間された蛍光体層と、
蛍光体層の熱伝導性よりも高い熱伝導性と、電導性とを有し、蛍光体層に接触して配置される光透過層と、を備え、
蛍光体層は互いに対向する第１面と第２面とを有し、第１面は発光素子に対向し、発光素子から出る光を透過する光透過層は蛍光体層の第１面上に設けられ、
光透過層は、蛍光体層の第１面と、蛍光体層の第２面の間を延びる周辺側面とに積層されている、照明装置。

【請求項17】

さらに、発光素子に電気を供給するよう構成されたねじ込口金を有する、請求項１の照明装置。

【請求項18】

さらに、蛍光体層に積層された光透過層を支持するフレームと、を備え、光透過層はフレームと接触する環状部を含む、請求項１６の照明装置。

【請求項19】

光透過層は誘電体層を含む、請求項１，３，１６のいずれかの照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は照明装置に関連し、また、発光素子を有し、発光素子から離間された蛍光体層を伴う照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

発光素子と、発光素子が搭載された基板と、発光素子から出される光の波長を変換する波長変換部材と、波長変換部材における熱の少なくとも一部を放散するために基板から離間されて波長変換部材の周辺と隣接する熱伝導部材と、を備えた照明装置が公開されている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９‐２７７８４３号公報

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の第１の態様では、照明装置は、発光素子と、蛍光体を含み発光素子から離間された蛍光体層と、蛍光体層の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する光透過層であって、蛍光体層と接触して配置される光透過層と、を備えている。

【0005】

蛍光体層が互いに対向する第１面と第２面とを有し、第１面が発光素子と面していることが開示されている。光透過層は蛍光体層の第１面の全体に配置されていてもよい。また、蛍光体層の第１面に配置される光透過層が、透明電極層であることが開示されている。

【0006】

本発明の第２の態様において、光透過層は、蛍光体層の第１面に配置される第１光透過層と、蛍光体層の第２面に配置される第２光透過層とを有することが開示されている。

【0007】

第１光透過層が発光素子から出た光を透過させ、第２光透過層が可視光を透過させることが開示されている。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1A】本発明の第１実施形態に係る照明装置の概略側面図である。

【図1B】図1Ａで示される照明装置の概略上面図である。

【図2】本発明の第２実施形態に係る照明装置の断面図である。

【図3A】本発明の第３実施形態に係る照明装置の上面図である。

【図3B】本発明の第３実施形態に係る照明装置の断面図である。

【図4】本発明の第４実施形態に係る照明装置の断面図である。

【図5A】本発明の第５実施形態と第６実施形態に係る照明装置の上面図である。

【図5B】本発明の第５実施形態に係る照明装置の断面図である。

【図5C】本発明の第６実施形態に係る照明装置の断面図である。

【図6】本発明の第７実施形態に係る照明装置の断面図である。

【図7A】本発明の第８実施形態に係る照明装置の概略側面図である。

【図7B】本発明の第８実施形態に係る照明装置の概略上面図である。

【図8】本発明の第９実施形態に係る照明装置の断面図である。

【図9】本発明の第１０実施形態に係る照明装置の断面図である。

【図10】本発明の第１１実施形態に係る照明装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本明細書において、「発光素子」という言葉は、いくつかの実施形態において、ベアチップとして、第１電極と第２電極を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）素子として使用されても良い。ベアチップはウェハ―レベルのチップであっても良い。「発光素子」という言葉は、リードフレームに電気的に接続されるＬＥＤ素子として使用されることも可能である。他の実施形態において、「発光素子」という言葉は、基板に電気的に接続されるＬＥＤ素子として使用されることも可能である。さらなる実施形態においては、「発光素子」という言葉は、複数のＬＥＤ素子が、配置され、線状に配置され、複数の列状に配置され、および／もしくは発光パッケージのある領域において出来るだけ均等に配置されている発光パッケージとして用いられても良い。

【0010】

また、本明細書で使用されるように、「フレーム」という言葉は、光透過層を伴う蛍光体層を、発光素子から離間配置して位置を定める構成要素、部品、および／もしくはその組み合わせを示すものとして使用される。発光素子は光透過層を備えた蛍光体層に面する。蛍光体層に積層された光透過層と発光素子の間には気体が配置されていても良い。

【0011】

本発明の実施形態の示される添付の図面を参照して、以下に、より詳細に説明する。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態において実施されることが可能であるので、ここに記載される実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではない。そうではなく、これらの実施形態は、本開示を詳細で完全なものとし、本発明の範囲を当業者に詳細に伝えるために提示されるものである。

【0012】

本発明の実施形態は、ここに含まれる図面を参照して説明される。同じおよび／もしくは類似の参照番号は、同じおよび／もしくは類似の構造を参照する。図面は、本来概略的なものであることに留意されるべきである。

【0013】

図１Ａは本発明の第１実施形態に係る照明装置１００の概略側面図を示し、図１Ｂはその照明装置１００の概略上面図を示す。第１実施形態の照明装置１００は、発光素子１と、蛍光体３を含み発光素子１から離間された蛍光体層２と、蛍光体層２と接触して配置された光透過層４と、を有する。光透過層４は、蛍光体層２の熱伝導性よりも高い熱伝導性を有する。光透過層４は蛍光体層２に積層されていても良い。

【0014】

詳細には、蛍光体層２は互いに向かい合う第１面２ａと第２面２ｂとを有する。蛍光体層２は第１面２ａと第２面２ｂの間を延びる周辺面２ｃを有する。蛍光体層２の第１面２ａは発光素子１に対向する。発光素子１から出される光を透過する光透過層４は、蛍光体層２の第１面２ａに配置されている。蛍光体層２はシート形状、板形状、および／もしくはコーティング形状でも可能である。蛍光体層２の周辺面２ｃは蛍光体層２の周辺縁であっても良い。蛍光体層２は、蛍光体を含む、樹脂製のシート、プレート、および／もしくはコーティングとしても良い。

【0015】

光透過層４は蛍光体層２の熱伝導性よりも高い熱伝導性を有しており、光透過層４があることで発光素子１の輻射熱が蛍光体層２に入るのを防ぐことが期待される。また、蛍光体層２に含まれる蛍光体３は、発光素子１からの光によって励起される際に熱を出すので、蛍光体層２の第１面２ａに配置される光透過層４は、蛍光体層２から出る輻射熱を吸収および／もしくは反射して照明装置１００の外に熱を放出することが期待される。光透過層４は、蛍光体層２の第1面２ａ全体にわたって設けられても良い。

【0016】

発光素子１から出された光を透過する光透過層４は透明電極層であっても良い。透明電極はインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）であっても良い。

【0017】

特に、ＩＴＯ膜は０．８W/m・K前後の熱伝導性を有し、それは蛍光体層に含まれる樹脂よりも高い。蛍光体層に含まれる樹脂は０．２W/m・K前後の熱伝導性を有していると考慮される。したがって、蛍光体層２の熱伝導性より高い熱伝導性を有する光透過層４は熱を反射および／もしくは吸収することが出来、また、透明電極である光透過層は電導性を有することが可能である。光透過層４としての透明電極は、酸化スズ膜、および／もしくは酸化亜鉛膜を含んでいても良い。光透過層４内の自由電子が赤外光を反射することが期待出来る。光透過層４は、発光素子１から出される輻射熱を反射し、蛍光体３が発光素子１からの光によって励起される際に、蛍光体層２に含まれる蛍光体３から出る輻射熱を反射することが期待される。

【0018】

バリエーションとして、光透過層４は誘電体層を含んでいても良い。誘電体層は光の干渉効果を持つことが考えられるので、発光素子１から出された光の損失を最小化し、および／もしくは可視光の損失を最小化する反射防止膜となることが期待される。

【0019】

本実施形態に示されるように、光透過層４と発光素子１の間には気体５が配置されている。気体は空気としても良い。さらに、バリエーションとして、気体が不活性ガスである場合、発光素子１と光透過層４の間のスペースに満たされる気体が空気である場合に比べて、照明装置１００内で気体にさらされる内部の部品の劣化を抑制するのに役立つ可能性がある。

【0020】

図２は、本発明の第２実施形態に関する照明装置２００の断面図を示す。第２実施形態の照明装置２００は、発光素子１と、蛍光体３を含み発光素子１から離間される蛍光体層２と、蛍光体層２と接触して配置される光透過層４と、を有する。光透過層４は蛍光体層２に積層、および／もしくは蛍光体層２を被覆する。

【0021】

光透過層４は蛍光体層２の熱伝導性よりも高い熱伝導性を有する。第１実施形態と同様に、本実施形態においても光透過層４と発光素子１との間のスペースに気体５が設けられる。本実施形態において、発光素子１はさらに基板６を有する。基板６は、電気絶縁層６ａと、互いに離間されて電気絶縁層上に配置される第１電極７と第２電極８とを有していても良い。電気絶縁層６ａは電気絶縁板であっても良い。第１電極７は、電気絶縁層６ａの上面に配置される第１上電極７ａと、電気絶縁層６ａの下面に配置された第１下電極７ｂと、電気絶縁層６ａを貫通して第１上電極７ａと第１下電極７ｂとを電気的に接続するよう構成されるスルーホール７ｃと、を有する。第２電極８は、電気絶縁層６ａの上面に配置される第２上電極８ａと、電気絶縁層６ａの下面に配置される第２下電極８ｂと、電気絶縁層６ａを貫通し第２上電極８ａと第２下電極８ｂとを電気的に接続するよう構成されるスルーホール８ｃと、を有する。本実施形態においては、電気絶縁層６ａは樹脂性であっても良い。電気絶縁層６ａに搭載された発光素子１は、第１電極７と第２電極８に金属のワイヤーおよび／もしくはバンプによって電気的に接続されることが出来る。

【0022】

先に説明されたように、第１の光透過層４は透明電極であっても良く、それは照明装置２００内に蓄積された静電気を基板６に放出するために用いることが出来る。図２に示されるように、照明装置２００はさらに接地経路２１を有するフレーム２０を備えている。フレーム２０は、蛍光体層２の第１面２ａと接触する光透過層４を支持する上面２０ｂと、本実施形態では基板６の上面に配置される下面とを有している。

【0023】

フレーム２０は、基板６の第１電極７から電気的に絶縁され、フレーム２０の接地経路２１は、光透過層４と第２電極とを電気的に接続する。本実施形態においては、フレーム２０は電気絶縁部材から成り、フレーム２０は、光透過層４に隣接した位置から基板６に隣接した位置まで延びる接地経路２１として、電気的連結部を有していても良い。

【0024】

接地経路２１はフレームの内側面２０ｃもしくは外側面２０ｄに配置されていても良い。また、バリエーションとして、フレームが導電部材から成る場合、フレームそれ自体が接地経路となることも可能である。この場合には、フレーム２０は基板６の第１電極７からは電気的に絶縁され、カソード電極である第２電極８には電気的に接続されていても良い。一般的に、より容量の大きい電極に静電気を放出させることが好ましい。したがって、電子部品、電気機器、および／もしくは照明装置における静電気放電は時にはその電子部品、電気機器、および／もしくは照明装置にダメージを引き起こす場合があるが、照明装置２００はこの構造により、静電気を基板６に放出する接地経路を備えることが可能である。

【0025】

また、フレーム２０は、発光素子１からの光を、蛍光体層２に接触する光透過層４に向けて反射する反射体として使用しても良い。

【0026】

図３Ａは本発明の第３実施形態に係る照明装置３００の上面図を示し、図３Ｂはその照明装置３００の断面図を示す。

【0027】

本実施形態において、照明装置３００は、発光素子１からの光を透過させるフレーム３０を有する。本実施形態のフレーム３０は透明な樹脂から成る。透明な樹脂はシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、および／もしくはアクリル樹脂から作ることが出来る。フレーム３０は、発光素子１の周りに位置する周囲部３０ａと、発光素子１の上方から発光素子１を被覆する位置にあるトッププレート３０ｂとを有する。フレーム３０は周囲部３０ａとトッププレート３０ｂによって輪郭がなされる第１空隙３０ｃを有する。光透過層４は、第１空隙３０ｃに積層および／もしくは第１空隙３０ｃを被覆し、蛍光体層２は第１空隙３０ｃ内において光透過層４上に位置している。フレーム３０はさらに周囲部３０ａとトッププレート３０ｂによって輪郭をなし、かつ第１空隙３０ｃの下方に位置する第２空隙３０ｄを有する。フレーム３０は基板６の上面に配置され、フレーム３０の第２空隙３０ｄは基板６上に配置された発光素子１を収納する。

【0028】

本実施形態において、光透過層４は蛍光体層２の第１面２ａに積層され、蛍光体層２の周辺側面２ｃとフレーム３０の周囲部３０ａの外側面を通過して基板６まで延びている。そして、このようにして、光透過層４は、金属板9および／もしくは基板６の電極に熱的に接続される。

【0029】

先に述べられた他の実施形態と同様に、光透過層４は蛍光体層2の熱伝導性よりも高い熱伝導性を有するので、蛍光体層２と複数面で接触する光透過層２は、蛍光体３の輻射熱を吸収し、その熱を、基板６もしくは照明装置３００の外側に放出することが期待出来る。

【0030】

また、光透過層４が透明電極である場合、上記の内容と同様に、光透過層４は接地経路の一部と成り得る。

【0031】

本実施形態において、基板６は発光素子１と熱的に接続される金属板９を有する。発光素子１はＬＥＤ素子であっても良い。３つの発光素子１が基板６の金属板９上に一列に配置されて示されている。しかし、上に記載したように、発光素子１の数や配置はこれらの実施形態に限定されるものではない。基板６は、金属板９上に配置される電気絶縁層６１を有する。電気絶縁層６１は金属板９の上面が見える穴を有していても良い。発光素子１は、電気絶縁層６１の穴内において金属板９の上面に搭載される。

【0032】

本実施形態において、気体５は光透過層４と発光素子１の間においてフレーム３０の第２空隙５内に配置される。本実施形態のフレーム３０は透明なフレームであっても良い。

【0033】

図４は本発明の第４実施形態に係る照明装置４００の断面図を示す。第１実施形態、第２実施形態、および第３実施形態と異なり、照明装置４００は発光素子１を封止する封止部材１０を有する。本実施形態においては、蛍光体層２は封止部材１０によって発光素子１から離間される。封止部材１０はシリコーン樹脂、および／もしくは熱伝導性が０．２W/m・K前後のエポキシ樹脂から成るものとすることが出来る。したがって、封止部材１０は、透明電極であり得る光透過層４に比べて、熱伝導性は低い。それゆえ、発光素子１から出される輻射熱は基板６を通して照明装置３００の外に放出されることが考えられる。蛍光体層２に含まれる蛍光体３から出される輻射熱は、反射され、および／もしくは基板６まで延びる光透過層を通して放出され得る。

【0034】

封止部材１０は半球に似た凸部を有する。蛍光体層２の第１面２ａに積層される光透過層４は、封止部材１０の凸部形状に積層されてもいる。すなわち、光透過層４は互いに対向する第１面４ａと第２面４ｂと周辺側縁４ｃとを有し、光透過層４の第２面４ｂは蛍光体層２の第１面２ａと接触し、光透過層４の第１面４ａは封止部材１０の凸部形状と接触している。光透過層４は蛍光体層２と封止部材１０の間に位置している。

【0035】

本実施形態の電気的な接続は詳細には示されていないが、発光素子１は、基板６に配置された第１電極（７ａおよび７ａ’）と第２電極８（８ａおよび８ａ’）に電気的に接続される。例えば、第１電極７ａと７ａ’を電気的に接続する印刷された電極パターン、および第２電極８ａと８ａ’を電気的に接続する印刷された電極パターンが設けられても良い。基板６は、電気絶縁部材、すなわち、例えばセラミックなどから出来ていても良い。

【0036】

他の実施形態と同様に、光透過層４は、蛍光体層２の熱伝導性よりも高い熱伝導性を有するので、光透過層４が、蛍光体層２に含まれる蛍光体３から出される輻射熱を吸収し、および／もしくは反射することが期待される。本実施形態において、光透過層４は基板６と周縁側縁４ｃで基板６に熱的に接触して配置されることが可能であるので、光透過層４に集められた熱が基板６に放出され得る。

【0037】

図５Ａは第５実施形態に係る照明装置５００の上面図であり、図５Ｂは照明装置５００の断面図である。

【0038】

照明装置５００は、発光素子１と、蛍光体３を含み発光素子１から離間される蛍光体層２を有する。 光透過層４は、蛍光体層２の熱伝導性よりも高い熱伝導性を有する。光透過層４は蛍光体層２と接触して配置される。光透過層４は蛍光体層２に積層、および／もしくは被覆されても良い。本実施形態において、気体が発光素子１と光透過層４との間のスペースに配置されても良い。しかしながら、第４実施形態と同様に、発光素子１と光透過層４との間のスペースが封止部材によって充填されることも可能である。

【0039】

蛍光体層２は互いに対向する第１面２ａと第２面２ｂと、第１面２ａと第２面２ｂとの間の周縁側面２ｃとを有する。蛍光体層２の第１面２ａに積層される光透過層４は透明電極層である。

【0040】

照明装置５００は基板６を有していても良い。基板６は、金属板９と、金属板９上に配置された電気絶縁層６１と、互いに離間されて電気絶縁層６１上に配置された第１電極７と第２電極８と、を有している。発光素子１は、基板６の金属板９に熱的に連結され、基板６の第１電極７と第２電極８に電気的に接続されている。

【0041】

また、照明装置５００はフレーム５０を有していても良い。フレーム５０は接地経路となり得る電導部を有する。フレーム５０は発光素子１の周りに位置し、蛍光体層２と接触する光透過層４を支持する。フレーム５０は光透過層４を支持する上部を有する。フレーム５０は第１電極７と第２電極８から電気的に絶縁され得る。フレーム５０の接地経路は、静電気を放出するために金属板９に電気的に接続され得る。

【0042】

詳細には、フレーム５０は金属から成り、フレーム５０それ自体が静電気を放出するための接地経路となり得る。本実施形態において、フレーム５０の接地経路は基板６の金属板９に部分的に接触しているので、静電気は光透過層４とフレーム５０を介して金属板９に放出され得る。

【0043】

また、フレーム５０は電気絶縁部材から成っても良い。この場合、フレーム５０は光透過層４と金属板９とに電気的に接続される電気接続部を有することが出来る。 電気接続部は、接地経路と成り得、フレーム上に形成された電気接続層であっても良い。

【0044】

図５Ａは、本発明の図５ｃで示される第６実施形態に係る照明装置５００’の上面図とも成り得る。図５Ｃで示されるように、照明装置５００’のフレーム５０’は、接地経路を有し、発光素子１の周りに位置し、蛍光体層２と接触する光透過層４を支持する。図５ｂに示される照明装置５００とは異なり、フレーム５０’に含まれる接地経路は基板６０’の第１電極７から電気的に絶縁され、フレーム５０’の接地経路は基板６０’の第２電極８に電気的に接続される。基板６０’の第２電極８はカソード電極としても良い。一般的に、カソード電極はアノード電極よりも電気容量が大きいので、この場合、接地経路はより電気容量の大きい電極に接続される方が好ましい。

【0045】

図６は本発明の第７実施形態にかかる照明装置６００の断面図である。本実施形態において、基板６は電気絶縁部材から成っていても良い。図５Ｃに示される照明装置５００’と同様に、フレーム５０’に含まれる接地経路は、電気絶縁層６１により基板６０’の第１電極７から電気的に絶縁され、フレーム５０’の接地経路は基板６０’の第２電極８と電気的に接続される。基板６０’の第２電極８はカソード電極としても良い。

【0046】

図７Ａは本発明の第８実施形態に係る照明装置７００の概略側面図であり、図７Ｂは照明装置７００の概略上面図である。

【0047】

照明装置７００は、発光素子１と、蛍光体３を含み発光素子１から離間される蛍光体層２と、蛍光体層２の熱伝導性よりも高い熱伝導性を有する光透過層４と、を有する。光透過層４は蛍光体層２と接触して配置される。光透過層４は蛍光体層２に積層、および／もしくは蛍光体層２を被覆して設けられる。

【0048】

詳細には、蛍光体層２は互いに対向する第１面２ａと第２面２ｂを有する。蛍光体層２の第１面２ａは発光素子１と対向する。本実施形態における光透過層４は、発光素子１から出る光を透過させ、蛍光体層２の第１面２ａに配置される第１光透過層４を有する。本実施形態における光透過層４は、可視光を透過させ、蛍光体層２の第２面２ｂに配置される第２光透過層４’をさらに有する。

【0049】

他の実施形態と同様に、光透過層４は蛍光体層２の熱伝導性よりも高い熱伝導性を有しているので、光透過層４が発光素子１から出される輻射熱が蛍光体層２に入るのを防止することが期待される。

【0050】

また、蛍光体層２に含まれる蛍光体３は、発光素子１からの光によって励起される際に熱を出すので、蛍光体層２の第１面２ａに配置される第１光透過層４は蛍光体３からの輻射熱を吸収、および／もしくは反射することが期待される。先に説明したように、光透過層４は、照明装置７００に含まれる熱伝導部材を介して照明装置７００の外に熱を放出するように構成される。熱伝導部材は基板の電極であっても良いし、セラミック製の基板や、基板に含まれる金属板であっても良く、フレームの金属部分、および／もしくは金属で作られたフレームそのものであっても良い。

【0051】

さらに、照明装置７００の第８実施形態の構造により、第１光透過層４は、発光素子１が配置される側に位置しており、第２光透過層４’は蛍光体から出る光と発光素子１から出る光が通過して出される側に位置しているので、照明装置７００の発光効率を高めることが期待される。

【0052】

例えば、発光素子１は青色発光素子で、蛍光体層２に含まれる蛍光体３がＹＡＧ蛍光体であっても良い。この場合には、第１光透過層４は、発光素子１から出された光の損失を最小限に抑える反射防止層となり得る。反射防止層は反射を減らす光学コーティングである。第１光透過層４が青色光の損失を減らし、青色発光素子から出された青色光を蛍光体層２へと透過させる。また、第２光透過層４’は可視光の損失を減らす反射防止層となり得る。第２光透過層４’は可視光の反射を減らし、可視光を照明装置７００の外側へと透過させる。この場合には、可視光は、青色発光素子から出された青色光とＹＡＧ蛍光体から出された黄色光の混合光である。発光素子１は紫外光発光素子を含んでいても良いが、発光素子や蛍光体は実施形態に記載されるものに限定されない。したがって、この構造により、照明装置７００の発光効率が高められることが期待される。

【0053】

図８は本発明の第９実施形態に係る照明装置８００の断面図を示す。本実施形態では、照明装置８００は電球となり得る。照明装置８００は発光素子１と、蛍光体３を含み発光素子１から離間される蛍光体層２と、蛍光体層２の熱伝導性より高い熱伝導性を有する光透過層４と、を有する。光透過層４は蛍光体層２に接触して配置される。光透過層４は蛍光体層２に積層および／もしくは蛍光体層２にコーティングされる。本実施形態では、光透過層４は蛍光体層２の第１面２ａに積層される。光透過層４は透明電極層であっても良い。

【0054】

照明装置８００は、さらに発光素子１の周りに位置するフレーム６０を有する。フレーム６０は、発光素子１から離間させて、蛍光体層２の第１面２ａに積層された光透過層４の位置を確定する。蛍光体層２に積層されて、フレーム６０に支持される光透過層４は、熱伝導部を含むフレーム６０に熱的に接続可能である。本実施形態における発光素子１は複数のＬＥＤ素子が中に配置された発光パッケージであっても良い。

【0055】

照明装置８００は、さらに発光素子１の下方に位置するねじ込口金７５を有し、照明装置７００の外部から発光素子１に電気を供給するよう構成される。ねじ込口金部７５はフレーム６０の下部６０ｄに近傍する位置にあっても良い。照明装置８００は、蛍光体層２を上方から被覆する光透過カバー４５を有していても良い。光透過カバー４５はガラスで出来ていても良い。光透過カバー４５は光を透過する樹脂で出来ていても良い。

【0056】

フレーム６０は発光素子１が内部で支持される第１空隙６０ｂを有する。フレーム６０は、発光素子１から離間させて、光透過層４を伴う蛍光体層２の位置を定める。光透過層４と接触している蛍光体層２は、発光素子1の上方でフレームの上面６０ａに支持される。本実施形態において、フレーム６０は、発光素子１と電気的に接続されて、ねじ込口金部７５を介して発光素子１に電気を供給するよう構成される。

【0057】

図９は第１０実施形態に係る照明装置９００の断面図を示す。本実施形態において、光透過層４’は蛍光体板２’の第２面２ｂと接触して配置される。蛍光体板２’の第２面２ｂは、電球の発光部となるよう構成された光透過カバー４５に面している。光透過層４’は、蛍光体板２’の第２面２ｂから蛍光体板２’の周辺側面２ｃを通ってフレーム６０の上面６０ａまで延ばされていても良い。この結果、本実施形態における光透過層４’はフレーム６０の上面６０ａと接触する環状部４ｅを有する。光透過層４’は、図７Ａおよび７Ｂの照明装置７００に示される第２光透過層と同様に、可視光を透過する構成とすることが出来る。

【0058】

図１０は本発明の第１１実施形態に係る照明装置１０００の断面図を示す。本実施形態において、第１光透過層４は蛍光体板２’の第１面２ａに接触して配置される。第１光透過層４は、蛍光体板２’の第１面２ａ全体を被覆していても良い。第２光透過層４’は、蛍光体板２’の第２面２ｂと接触して配置される。第２光透過層４’は蛍光体板２’の第２面２ｂと周辺側面２ｃの全体を被覆していても良い。光透過層４’は蛍光体板２’の第２面２ｂから蛍光体板２の周辺側面２ｃを通ってフレーム６０の上面６０ａまで延ばすことが可能である。したがって、本実施形態における光透過層４’は、フレーム６０の上面６０ａと接触する環状部４ｅを含む。光透過層４’は、他の実施形態と同様に、熱および／もしくは静電気を放出するために、フレーム６０と熱的にかつ電気的に接続されることが可能である。

【0059】

さらに、本発明の主題からいくつかの実施形態が要素の特定の組み合わせを参照して図示されているが、本発明の主題の教示から離れることなく様々な組み合わせが他にも可能である。したがって、本発明の主題はここに記載されて図面に図示された例示的実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではなく、様々な図示された実施形態の要素の組み合わせを包含するものでもある。

【0060】

本発明の開示を前提として、本発明の主題となる趣旨と範囲から逸脱することなく、当業者によって多くの変更および改変がなされることが可能である。それゆえ、図示された実施形態は例示の目的のためだけに示されたものであって、また添付された特許請求の範囲によって定義される発明の主題を限定するものとして考えられるべきではない、ということが理解されねばならない。添付された特許請求の範囲は、したがって、文字通り記載されている要素の組み合わせだけでなく、実質的に同じ結果を得るために実質的に同じ方法で実質的に同じ機能を奏する、全ての等価要素を含むものとして解釈されるべきである。特許請求の範囲は、それゆえに、具体的に図示して上に説明されたものも、概念的に均等なものも、また、発明の主題の本質的な概念を組み入れるものも、含むと解釈されるべきである。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】