特許 7240907 発光装置及び発光装置の製造方法

(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】

(24)【登録日】2023-03-08

(45)【発行日】2023-03-16

(54)【発明の名称】発光装置及び発光装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/60 20100101AFI20230309BHJP

【ＦＩ】

H01L33/60

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019044585

(22)【出願日】2019-03-12

(65)【公開番号】P2020150048

(43)【公開日】2020-09-17

【審査請求日】2022-03-07

(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

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100180806

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100135976

【弁理士】

【氏名又は名称】宮本 哲夫

(72)【発明者】

【氏名】飯野 高史

【審査官】百瀬 正之

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１６４１５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１３０５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０９８２１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／００６９５４３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１６／１９４４０４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０００－１９３９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１７２０４０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－０３２７４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２８１３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０７１２４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１１８０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０３６０６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１８２３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０７１０４０９７（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１９２２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２０６８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８２４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１７９１９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３３／００－３３／６４

Ｆ２１Ｓ ２／００－４５／７０

Ｆ２１Ｖ ８／００

Ｆ２１Ｋ ９／００－９／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
前記基板上に配置される複数の発光素子と、
前記基板上において、前記複数の発光素子を囲むように配置される枠体と、
前記複数の発光素子を封止するように前記枠体の内側に配置される封止層と、
を備え、
前記基板上に配置された前記複数の発光素子の最外縁をなぞった形状は、平面視で、４角形以上の多角形であり、
前記枠体の内縁は、前記基板上に配置された前記複数の発光素子の最外縁をなぞった形状と同じ多角形を為し、前記多角形の各頂点には、前記枠体の内側から外側に向かって突出する突出部が配置され、
前記突出部は、
第１部分と、
前記第１部分よりも前記外側に配置され、前記第１部分よりも厚さの薄い第２部分と、を有する、ことを特徴とする発光装置。

【請求項2】

前記基板上に配置される第２の基板を備え、
前記突出部は、前記第２の基板上に配置され、
前記第１部分が配置される前記第２の基板の部分は凹んでいる請求項１に記載の発光装置。

【請求項3】

複数の発光素子を基板上に配置する第１工程であって、前記基板上に配置された前記複数の発光素子の最外縁をなぞった形状は、平面視で、４角形以上の多角形となる第１工程と、
長尺状の枠連続体を用いて、前記基板上において、前記複数の発光素子を囲むように枠体を形成する第２工程であって、前記枠体の内縁は、前記基板上に配置された前記複数の発光素子の最外縁をなぞった形状と同じ多角形を有し、前記多角形の各頂点において、前記枠体の内側から外側に向かって突出する突出部を有するように、前記枠体を形成する第２工程と、
前記複数の発光素子を封止するように、前記枠体の内側に封止層を形成する第３工程と、を備え、
前記第２工程では、
一の前記突出部が配置される前記内縁の第１の頂点と隣接する前記内縁の第２の頂点側から当該第１の頂点に向かって伸びてきた前記枠連続体を、前記第１の頂点において、前記内側から前記外側に向かって捲回させた後、前記第１の頂点と隣接する前記内縁の第３の頂点に向かって伸びるように配置して、前記突出部を形成し、
前記第１の頂点において、前記枠連続体を、前記内側から前記外側に向かって捲回させて交差させた後前記第３の頂点に向かって伸びるように配置して、前記突出部を形成する、ことを特徴とする発光装置の製造方法。

【請求項4】

前記第１工程と前記第２工程との間に、前記突出部が形成される部分に凹部を有する第２の基板を前記基板上に配置する第４工程を備え、
前記第２工程では、前記第１の頂点において、前記枠連続体を、前記内側から前記外側に向かって捲回させて前記凹部上で前記枠連続体同士を交差させた後、前記第３の頂点に向かって伸びるように配置して、前記突出部を前記第２の基板上に形成する請求項３に記載の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、発光装置及び発光装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）素子等の発光素子を利用した発光装置が、照明等に広く利用されている。

【0003】

例えば、セラミックス基板又は金属基板等の基板の上にＬＥＤ（発光ダイオード）素子等の発光素子が実装されたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）型の発光装置が提案されている。こうした発光装置によると、蛍光体を含む樹脂により青色光を発する発光素子を封止し、発光素子からの光により蛍光体を励起させて得られる光と、青色光とを混合させることにより、用途に応じた光を得ることができる。

【0004】

複数の発光素子は、例えば、矩形の輪郭を有するように基板上に配置される（例えば特許文献１参照）。

【0005】

図１は、従来例の発光装置を示す図である。

【0006】

発光装置１００は、基板１１１と、基板１１１上に配置された複数の発光装置１２０と、複数の発光素子１２０を囲むように基板１１１上に配置される枠体１４０と、蛍光体を含み、複数の発光素子１２０を封止するように枠体１４０の内側に配置される封止層１５０を備える。

【0007】

複数の発光素子１２０は、全体として、矩形の輪郭１２０ａを有するように基板１１１上に配置される。

【0008】

枠体１４０も、複数の発光素子１２０と同様に矩形の輪郭を有するように、複数の発光素子１２０を囲むように配置される。

【0009】

複数の発光素子１２０が発する光は封止層１５０の表面から出射するので、枠体１４０により囲まれている封止層１５０の表面は発光領域１００ａを形成する。

【0010】

ここで、矩形の輪郭１２０ａが有する４つの頂点に位置する発光素子１２０ｂと枠体１４０との間は、発光素子１２０ｂから出射する光との不要な干渉が生じることを防止する観点から、所定の距離Ｒだけ隔てられている。

【0011】

発光素子１２０ｂと枠体１４０との間の距離を、所定の距離Ｒだけ離間させることが困難な場合には、矩形の輪郭１２０ａの頂点の位置に発光素子を配置しないようにする場合もあり得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【文献】特開２０１１－２２８３６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

発光装置の性能を表す指標として、発光領域内に配置される発光素子の数を、発光領域の面積で割った商として得られる発光密度がある。使用される発光素子が同じであれば、一般に発光密度が高い程、高い輝度の発光装置が得られる。

【0014】

図１に示す発光装置では、矩形の輪郭１２０ａの４つの頂点に位置する発光素子１２０ｂと枠体１４０との間の距離を所定の距離以上に保つという制約により、発光領域を小さくすることに対して制限を受ける。

【0015】

特に、矩形の輪郭１２０ａの頂点となる位置に発光素子を配置できない場合には、発光領域内に配置される発光素子の数が減少することにより、発光密度の低下を招く。

【0016】

そこで、本明細書では、発光領域を低減して発光密度を向上する発光装置を提案することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0017】

本明細書に開示する発光装置は、基板と、基板上に配置される複数の発光素子と、基板上において、複数の発光素子を囲むように配置される枠体と、複数の発光素子を封止するように枠体の内側に配置される封止層と、を備え、基板上に配置された複数の発光素子の最外縁をなぞった形状は、平面視で、４角形以上の多角形であり、枠体の内縁は、基板上に配置された複数の発光素子の最外縁をなぞった形状と同じ多角形を為し、多角形の各頂点には、枠体の内側から外側に向かって突出する突出部が配置されることを特徴とする。

【0018】

また、発光装置では、突出部は、第１部分と、第１部分よりも外側に配置され、第１部分よりも厚さの薄い第２部分と、を有することが好ましい。

【0019】

特に、発光装置では、基板上に配置される第２の基板を備え、突出部は、第２の基板上に配置され、第１部分が配置される第２の基板の部分は凹んでいることが好ましい。

【0020】

また、発光装置では、突出部は、枠体を形成する長尺状の枠連続体が、内側から外側に向かって捲回するように配置されて形成されていることが好ましい。

【0021】

特に、発光装置では、枠連続体は、枠連続体同士が重なることなく捲回していることが好ましい。

【0022】

本明細書に開示する発光装置の製造方法は、複数の発光素子を基板上に配置する第１工程であって、基板上に配置された複数の発光素子の最外縁をなぞった形状は、平面視で、４角形以上の多角形となる第１工程と、長尺状の枠連続体を用いて、基板上において、複数の発光素子を囲むように枠体を形成する第２工程であって、枠体の内縁は、基板上に配置された複数の発光素子の最外縁をなぞった形状と同じ多角形を有し、多角形の各頂点において、枠体の内側から外側に向かって突出する突出部を有するように、枠体を形成する第２工程と、複数の発光素子を封止するように、枠体の内側に封止層を形成する第３工程と、を備えることを特徴とする。

【0023】

また、発光装置の製造方法において、第２工程では、一の突出部が配置される内縁の第１の頂点と隣接する内縁の第２の頂点側から当該第１の頂点に向かって伸びてきた枠連続体を、第１の頂点において、内側から外側に向かって捲回させた後、第１の頂点と隣接する内縁の第３の頂点に向かって伸びるように配置して、突出部を形成することが好ましい。

【0024】

特に、発光装置の製造方法において、第１の頂点において、枠連続体を、内側から外側に向かって捲回させて交差させた後第３の頂点に向かって伸びるように配置して、突出部を形成することが好ましい。

【0025】

更に、発光装置の製造方法において、第１工程と第２工程との間に、突出部が形成される部分に凹部を有する第２の基板を基板上に配置する第４工程を備え、第２工程では、第１の頂点において、枠連続体を、内側から外側に向かって捲回させて凹部上で枠体同士を交差させた後、第３の頂点に向かって伸びるように配置して、突出部を第２の基板上に形成することが好ましい。

【0026】

また、発光装置の製造方法において、枠連続体を、第１の頂点において、枠体同士が重なることなく内側から外側に向かって捲回させた後、第３の頂点に向かって伸びるように配置して、突出部を形成することが好ましい。

【発明の効果】

【0027】

上述した本明細書に開示する発光装置は、発光領域を低減して発光密度を向上する。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】従来例の発光装置を示す図である。

【図2】（Ａ）は、本明細書に開示する発光装置の一実施形態の平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ－Ａ´線断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＢ－Ｂ´線断面図である。

【図3】（Ａ）は、図２に示す発光装置の発光領域を説明する図であり、（Ｂ）は、図１に示す従来例の発光装置の発光領域を説明する図である。

【図4】本明細書に開示する発光装置の一実施形態の変型例１の要部を示す図である。

【図5】（Ａ）は、本明細書に開示する発光装置の一実施形態の変型例２を示す平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ－Ａ´線断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＢ－Ｂ´線断面図である。

【図6】本明細書に開示する発光装置の一実施形態の変型例３の要部を示す図である。

【図7】本明細書に開示する発光装置の製造方法の一実施形態の工程を説明する図（その１）である。

【図8】本明細書に開示する発光装置の製造方法の一実施形態の工程を説明する図（その２）である。

【図9】本明細書に開示する発光装置の製造方法の一実施形態の工程を説明する図（その３）である。

【図10】本明細書に開示する発光装置の製造方法の一実施形態の工程を説明する図（その４）である。

【図11】本明細書に開示する発光装置の製造方法の一実施形態の工程を説明する図（その５）である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本明細書で開示する発光装置の好ましい一実施形態を、図を参照して説明する。但し、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。

【0030】

図２（Ａ）は、本明細書に開示する発光装置の一実施形態の平面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＡ－Ａ´線断面図であり、図２（Ｃ）は図２（Ａ）のＢ－Ｂ´線断面図である。図２（Ａ）においては、封止層の表示を省略している。図２（Ｂ）においては、発光素子とワイヤとの接続関係を示す為に、Ａ－Ａ´線断面には含まれないワイヤも示している。

【0031】

発光装置１は、実装基板１１（基板）と、回路基板１２（第２の基板）と、複数の発光素子２０と、枠体４０と、封止層５０を備える。また、実装基板１１及び回路基板１２に付す括弧内には特許請求の範囲に記載した発明特定事項を示す（以下同様）。

【0032】

実装基板１１は、一例として、矩形の形状を有し、アルミ製の基板である。実装基板１１は、平坦な表面を有することが好ましい。回路基板１２と、複数の発光素子２０と、枠体４０と、封止層５０は、実装基板１１の平坦な表面上に配置されて支持される。

【0033】

回路基板１２は、一例として、実装基板１１と同じ輪郭を有し、実装基板１１上に配置される。回路基板１２は、その中央部に矩形の開口部１２ａを有する。回路基板１２は、裏面が接着シート等の接着部材によって実装基板１１の上に貼り付けられて固定される。回路基板１２の表面には、開口部１２ａを取り囲むように、一対の配線パターン１３Ａ、１３Ｂが配置される。また、回路基板１２の表面で対角に位置する２つの角部には、発光装置１を外部電源（図示せず）に接続するための一対の接続電極１７Ａ及び１７Ｂが配置される。一方の接続電極１７Ａはアノードであり、他方の接続電極１７Ｂはカソードである。一対の接続電極１７Ａ及び１７Ｂに外部電源から直流電圧が印加されることによって、発光素子２０は発光する。回路基板１２、及び一対の配線パターン１３Ａ、１３Ｂは、絶縁性の膜であるソルダレジスト１４によって覆われて保護される。一対の接続電極１７Ａ及び１７Ｂは、例えば、ソルダレジスト１４によって覆われていない実装基板１１の上面に形成された配線パターン１３Ａ、１３ｂが露出して形成される。

【0034】

発光素子２０は、矩形上に形成された青色系の半導体発光素子（以下、青色ＬＥＤ素子とも称する）である。複数の発光素子２０が、開口部１２ａ内の実装基板１１上に配置される。発光素子２０は、その上面が実装基板１１の表面と平行に配置されることが好ましい。発光素子２０として、例えば発光波長域が４４０～４５５ｎｍのＩｎＧａＮ系化合物半導体等を用いることができる。

【0035】

実装基板１１上に配置された複数の発光素子２０の最外縁をなぞった形状は、平面視で、４角形以上の多角形である。本明細書では、実装基板１１上に配置された複数の発光素子２０の最外縁をなぞった形状を、以下、複数の発光素子２０の輪郭２０ａともいう。図２（Ａ）に示す例では、９個の発光素子２０が、３行３列に配置されており、全体として矩形の輪郭２０ａを形成する。なお、複数の発光素子２０は、４角形以上の多角形の輪郭を有していればよく、図２（Ａ）に示すように、４角形に限定されるものではない。

【0036】

発光素子２０の上面には一対の素子電極（図示せず）が配置される。近接する発光素子２０の素子電極は、ワイヤ３０によって電気的に接続される。開口部１２ａの外周側に位置する発光素子２０の第１の素子電極は、ワイヤ３０によって、回路基板１２の配線パターン１３Ａ又は１３Ｂと電気的に接続され、第２の素子電極は、ワイヤ３０によって、隣接する発光素子２０の素子電極と電気的に接続される。複数の発光素子２０は、一対の接続電極１７Ａ及び１７Ｂの間に直列接続されることによって、一対の配線パターン１３Ａ、１３Ｂ及びワイヤ３０を介して直流電流が供給される。

【0037】

枠体４０は、長尺状の枠連続体４１により形成されており、複数の発光素子２０を囲むように、開口部１２ａの周囲に沿って配置される。枠体４０の内縁４３は、実装基板１１上に配置された複数の発光素子２０の最外縁をなぞった形状（輪郭２０ａ）と同じ矩形を有する。

【0038】

複数の発光素子２０が発光する光は封止層５０の表面５０ａから出射するので、枠体４０により囲まれている封止層５０の表面５０ａは発光領域１ａを形成する。

【0039】

枠体４０は、枠体４０における矩形の内縁４３の頂点４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄにおいて、複数の発光素子２０が配置される内側（発光領域１ａ側）から外側（発光領域１ａ側とは反対側）に向かって突出する突出部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを有する。本明細書において、枠体４０の内側は、枠体４０に対して発光領域１ａ側を意味し、枠体４０の外側は、枠体４０に対して発光領域１ａ側とは反対側を意味する。

【0040】

突出部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを除いた枠体４０の断面形状は、枠連続体４１が伸びる方向において、ほぼ同じ高さを有する。また、図２（Ｂ）に示すように、突出部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを除いた枠体４０の断面形状は、枠連続体４１が伸びる方向と直行する方向において、中央が高く周辺が低く、上方に向かって凸である。

【0041】

また、突出部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄにおける枠体４０の断面形状は、図２（Ｃ）に示すように、内側に配置される第１部分Ｐ１と、第１部分Ｐ１よりも外側に配置され、第１部分Ｐ１よりも厚さの薄い第２部分Ｐ２とを有する。これは、長尺状の枠連続体４１が、頂点４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄにおいて、内側から外側に向かって捲回した後重なるように交差して、突出部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄが形成されること（図１０（Ａ）参照）に起因している。このことについては、発光装置の製造方法の説明において、更に後述する。

【0042】

枠体４０は、長尺状の枠連続体４１を用いて、突出部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを有するように内縁４３の頂点４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが形成されることにより、矩形の輪郭２０ａの頂点に位置する発光素子２０ｂと枠体４０の内縁４３の頂点４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄとの間を、所定の距離Ｒだけ離間させると共に、発光領域１ａが低減しないようになされている。

【0043】

枠体４０の内縁４３の頂点４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの内側の角度は、約９０度を有することが、発光領域１ａの面積を低減する観点から好ましい。これにより、枠連続体４１が隣接する頂点４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ同士をより短い距離で接続できるからである。

【0044】

図２（Ａ）に示すように、突出部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄは、２つの直線状の枠連続体４１の部分と接続している。突出部４２ａの外側の部分と直線状の枠連続体４１の外側の部分とがなす角度θは、鈍角（９０度よりも大きく１８０度よりも小さい）であることが、枠体４０の内縁４３の頂点４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの内側の角度が、約９０度になるように枠体４０を形成する上で好ましい。

【0045】

枠体４０の内縁４３が矩形の場合には、上述したように、枠体４０の内縁４３の頂点４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの内側の角度は、約９０度を有することが好ましい。枠体４０の内縁４３の頂点の内側の角度は、輪郭２０ａが形成する多角形の各頂点の内角の角度と一致することが、大きな発光領域の面積を得る観点から好ましい。

【0046】

枠体４０は、白色の成形樹脂で形成されることが好ましい。例えば、枠連続体４１は、酸化チタン等の微粒子が分散されたシリコン樹脂又はエポキシ樹脂を用いて形成される。

【0047】

封止層５０は、透光性を有する樹脂に蛍光体が含有された部材であり、複数の発光素子２０を封止するために枠体４０の内側に配置される。図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）に示すように、発光装置１では、封止層５０の表面５０ａの位置は、枠体４０の頂点よりも低く、枠体４０の側面の部分にある。蛍光体は、発光素子２０が出射した青色光を吸収して黄色光に波長変換する、例えばＹＡＧ（ｙｔｔｒｉｕｍ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｇａｒｎｅｔ）等の粒子状の蛍光体材料であり、青色光と蛍光体により波長変換された黄色光とが混合されることにより白色光が得られる。封止層５０は、例えば、エポキシ樹脂又はシリコン樹脂等の樹脂に蛍光体が含有されて形成され得る。封止層５０は、青色光を吸収して他の色の光に波長変換する蛍光体を有していてもよい。また、発光素子２０が白色系の半導体発光素子（例えば、発光素子２０の近傍にのみ蛍光体材料を局在させたもの）である場合には、封止層５０は、蛍光体を有していなくてもよい。

【0048】

発光素子２０から枠体４０に向けて出射された光は、枠体４０の内側、即ち発光素子２０側の表面で反射されて発光装置１の上方に出射される。

【0049】

発光装置１の発光領域１ａが、図１に示す従来例の発光装置よりも低減することを、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）を参照しながら、以下に説明する。

【0050】

図３（Ａ）は、図２に示す発光装置の発光領域を説明する図であり、図３（Ｂ）は、図１に示す従来例の発光装置の発光領域を説明する図である。

【0051】

図３（Ａ）では、発光装置１の枠体４０及び複数の発光素子２０を含む主要な構成要素以外の構成要素の図示は省略されている。

【0052】

枠体４０の内縁４３に囲まれて規定される発光領域１ａは、矩形の形状を有しており、縦方向の長さはＬ１であり、横方向の長さはＬ２である。図３（Ａ）に示す例では、発光領域１ａは、正方形のように示されているが、長方形であってもよい。

【0053】

複数の発光素子２０により形成される矩形の輪郭２０ａの４つの頂点に位置する発光素子２０ｂと枠体４０の対応する内縁４３の頂点４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄとの間は、発光素子２０ｂから発光される光との不要な干渉が生じることを防止する観点から、所定の距離Ｒだけ隔てられている。

【0054】

図３（Ａ）に示す発光装置１の発光領域１ａの面積Ｓ１は、下記式（１）で表される。
Ｓ１＝Ｌ１×Ｌ２ （１）

【0055】

図３（Ｂ）も、図３（Ａ）と同様に、発光装置１００の枠体１４０及び複数の発光素子１２０を含む主要な構成要素以外の構成要素の図示は省略されている。

【0056】

発光装置１００は、９個の発光素子１２０を有する。９個の発光素子１２０は、３行３列に配置されており、全体として矩形の輪郭１２０ａを有する。

【0057】

枠体１４０の内縁１４３は、複数の発光素子１２０が形成する輪郭１２０ａと同様に矩形の輪郭を有する。枠体１４０により囲まれている封止層（図示せず）の表面は発光領域１００ａを形成する。

【0058】

枠体１４０の矩形の内縁１４３は、４つの頂点１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄを有する。

【0059】

発光装置１００における複数の発光素子１２０及び矩形の輪郭１２０ａの形状及び寸法は、図３（Ａ）に示す発光装置１の発光素子２０及び輪郭２０ａと同じである。

【0060】

発光装置１００でも、矩形の輪郭１２０ａの頂点に位置する発光素子１２０ｂと枠体１４０の対応する内縁１４３の頂点１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄとの間は、発光素子１２０ｂから発光される光との不要な干渉が生じることを防止する観点から、発光装置１と同様に所定の距離Ｒだけ隔てられている。

【0061】

矩形の輪郭１２０ａの４つの頂点に位置する発光素子１２０ｂと枠体１４０の対応する内縁１４３の頂点１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄとの間の領域は、半径Ｒの１／４円の扇形の形状を有する。

【0062】

図３（Ｂ）には、図３（Ａ）に示す発光装置１の発光領域１ａを鎖線で示す。発光領域１ａは、発光領域１００ａに対して、４つの頂点１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄにおいて内接するように配置されている。発光装置１００の発光領域１００ａは、発光装置１の発光領域１ａよりも大きい。

【0063】

枠体１４０における内縁１４３の４つの頂点１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ以外の部分では、発光領域１ａと発光領域１００ａの枠体１４１との間は、所定の長さＬ３だけ離間している。ここで、Ｌ３＜Ｒである。

【0064】

発光領域１００ａの面積Ｓ２は、下記式（２）で表される。
Ｓ２＝（Ｌ１＋２×Ｌ３）×（Ｌ２＋２×Ｌ３）－４×（Ｒ^２－πＲ^２／４） （２）

【0065】

発光装置１００の発光領域１００ａの面積Ｓ２と、発光装置１の発光領域１ａの面積Ｓ１との差ΔＳは、下記式（３）で表される。

【0066】

ΔＳ＝２（Ｌ１Ｌ３＋Ｌ２Ｌ３）－Ｒ^２（４－π） （３）

【0067】

ΔＳ＞０であるので、発光装置１の発光領域１ａの面積Ｓ１は、発光装置１００の発光領域１００ａの面積Ｓ２よりもΔＳだけ小さい。

【0068】

発光装置１が有する発光素子２０の数は、発光装置１００が有する発光素子１２０の数と同じなので、発光装置１の発光密度は、発光装置１００よりも増大する。

【0069】

発光装置１では、枠体４０が、長尺状の枠連続体４１を用いて、突出部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを有するように内縁４３の頂点４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが形成されることにより、枠連続体４１の内側が、頂点４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄにおいて、輪郭２０ａの頂点と同様に約９０度の角度を有するように形成されている。

【0070】

これにより、発光装置１では、矩形の輪郭２０ａの頂点に位置する発光素子２０ｂと枠体４０の内縁４３の頂点４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄとの間を、所定の距離Ｒだけ離間させると共に、発光装置１００に比べ、発光領域を低減させることが可能となる。

【0071】

上述した本実施形態の発光装置１によれば、発光領域１ａを低減して発光密度を向上できる。

【0072】

次に、上述した本明細書の発光装置の変型例１～３を、図４～図６を参照しながら、以下に説明する。

【0073】

図４は、本明細書に開示する発光装置の一実施形態の変型例１の要部を示す図である。

【0074】

変型例１の発光装置１では、突出部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄの形状が、上述した実施形態（図２（Ｃ）参照）とは異なっている。

【0075】

図４は、図２（Ｃ）に対応する図である。

【0076】

変型例１の発光装置１では、回路基板１２は、突出部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄが配置される部分に凹部１２ｂを有する。凹部１２ｂは、他の部分よりも実装基板１１側に凹んでいる。

【0077】

凹部１２ｂ内に配置される配線パターン１３Ｂ（又は配線パターン１３Ａ）の部分も、回路基板１２の凹部１２ｂの形状に対応して凹んだ形状を有する。

【0078】

突出部４２ａの第１部分Ｐ１は、凹部１２ｂの部分に配置される。凹部１２ｂが回路基板１２における他の部分よりも凹んでいる深さは、突出部４２ａの第１部分Ｐ１の厚さと第２部分Ｐ２の厚さとの差と一致することが好ましい。突出部４２ａの上面は、内側から外側に向かってほぼ同じ高さを有する。これにより、発光装置１の高さを低くして、発光装置１が照明装置に組み込まれて使用される時に、発光装置１の収納容積を低減することができる。

【0079】

なお、凹部１２ｂは、回路基板１２の一部を欠落させて形成してもよい。この場合、凹部１２ｂの深さは、回路基板１２の厚さと一致する。

【0080】

上述した突出部４２ａに対する説明は、他の突出部４２ｂ、４２ｃ、４２ｄに対しても適宜適用される。

【0081】

図５（Ａ）は、本明細書に開示する発光装置の一実施形態の変型例２を示す平面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＡ－Ａ´線断面図であり、図５（Ｃ）は図５（Ａ）のＢ－Ｂ´線断面図である。

【0082】

変型例２の発光装置１では、突出部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄの形状が、上述した実施形態とは異なっている。

【0083】

変型例２の発光装置１では、上述した実施形態と同様に、突出部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄは、枠体４０を形成する長尺状の枠連続体４１により形成されている。

【0084】

枠体４０では、内縁４３の頂点４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄにおいて、内側から外側に向かって枠体同士が重なることなく、突出部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄが形成される。

【0085】

枠連続体４１は、内縁４３の頂点４０ｂ側から頂点４０ａに向かって伸びてきて、頂点４０ａにおいて、内側から外側に向かう方向で屈折し、先端部で頂点４０ｄ側に向かって捲回し、再び内側へ折り返して伸びた後、枠体同士が重なることなく頂点４０ｄに向かって伸びるように配置されて、突出部４２ａが形成される。

【0086】

突出部４２ａにおいて、折り返されて対向する枠連続体４１同士の間には、隙間が形成されている。

【0087】

図５（Ｃ）に示すように、突出部４２ａの上面の形状は、内側から外側に向かってほぼ同じ高さを有する。これにより、発光装置１の高さを低くして、発光装置１が照明装置に組み込まれて使用される時に、発光装置１の収納容積を低減することができる。

【0088】

上述した突出部４２ａに対する説明は、他の突出部４２ｂ、４２ｃ、４２ｄに対しても適宜適用される。

【0089】

図６は、本明細書に開示する発光装置の一実施形態の変型例３の要部を示す図である。

【0090】

変型例３の発光装置１では、枠体４０の形状が、上述した実施形態とは異なっている。

【0091】

図６では、発光装置１の枠体４０及び複数の発光素子２０の輪郭２０ａを含む主要な構成要素以外の構成要素の図示は省略されている。

【0092】

変型例３の発光装置１では、複数の発光素子２０は、全体として、８角形の輪郭２０ａを有するように、実装基板１１上に配置される。本明細書では、輪郭２０ａは、図６に示すように、実装基板１１上に配置された複数の発光素子２０の最外縁に内接するようになぞった形状である。

【0093】

枠体４０の内縁４３は、複数の発光素子２０が形成する輪郭２０ａと同様に８角形の輪郭２０ａを有する。

【0094】

枠体４０は、枠体４０における８角形の内縁４３の頂点４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈにおいて、内側（発光領域１ａ側）から外側（発光領域１ａ側とは反対側）に向かって突出する突出部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４２ｆ、４３ｇ、４３ｈを有する。

【0095】

なお、複数の発光素子２０が形成する輪郭２０ａは、４角形又は８角形に限定されるものではない。複数の発光素子２０が形成する輪郭２０ａは、５角形、７角形又は９角形以上であってもよい。枠体４０の内縁４３は、複数の発光素子２０が形成する輪郭２０ａと対応する形状を有することが好ましい。

【0096】

本発明の発光装置によれば、複数の発光素子の輪郭に対応する形状の輪郭を有する枠体の内縁が、その頂点に突出部を有することにより、発光領域を低減して発光密度を向上できる。すなわち、発光領域を低減するためには枠体に頂点を持たせ、各頂点に対し突起部を設ければ良い。この結果、例えば、実装用の基板に配線パターンや電極を直接的に形成できる場合は、回路基板（第２の基板）を使用しなくても良くなる。

【0097】

次に、本明細書に開示する発光装置１の製造方法の一実施形態を、図７～図１１を参照しながら、以下に説明する。

【0098】

まず、図７（Ａ）～図７（Ｃ）に示すように、実装基板１１と開口部１２Ａを有する回路基板１２とを接着する。なお、回路基板１２上には、予め印刷法等の技術を用いて、一対の配線パターン１３Ａ、１３Ｂが形成され、さらに、一対の配線パターン１３Ａ、１３Ｂ上に、ソルダレジスト１４のパターンが形成されている。一対の接続電極１７Ａ、１７Ｂは、ソルダレジスト１４により覆われていない部分の配線パターン１３Ａ、１３Ｂにより形成される。また、ソルダレジスト１４は、回路基板１２の開口部１２ａ及び一対の配線パターン１３Ａ、１３Ｂの一部が露出するように、矩形の開口部１４ａを有する。図７（Ａ）は、図２（Ａ）に対応する平面図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＡ－Ａ´線断面図であり、図７（Ｃ）は図７（Ａ）のＢ－Ｂ´線断面図である。この説明は、以下の工程における他の図面に対しても適宜適用される。

【0099】

次に、図８（Ａ）～図８（Ｃ）に示すように、回路基板１２の開口部１２ａから露出している実装基板１１上に、複数の発光素子２０がダイボンドにより接着される。

【0100】

次に、図９（Ａ）～図９（Ｃ）に示すように、近接する発光素子２０同士をワイヤ３０で互いに電気的に接続し、また開口部１２ａの外周側に位置する発光素子２０を、ワイヤ３０を用いて配線パターン１３Ａ又は１３Ｂに接続する。一例では、ワイヤ３０は、超音波溶着によって発光素子２０に接続される。本実施形態では、３個の発光素子２０が直列接続された３つの列が、一対の配線パターン１３Ａ、１３Ｂの間に並列に接続される。

【0101】

次に、図１０（Ａ）～図１０（Ｃ）に示すように、開口部１２ａの周囲に沿って、回路基板１２及び一対の配線パターン１３Ａ、１３Ｂの上に、枠体４０が複数の発光素子２０を囲むように形成される。枠体４０は、ソルダレジスト１４の開口部１４Ａの内側に沿って形成されて、ワイヤ３０と配線パターン１３Ａ又は１３Ｂとの接点を覆う。

【0102】

枠体４０の材料として、例えば、酸化チタン等の微粒子が分散されたシリコン樹脂又はエポキシ樹脂等の樹脂を用いることができる。

【0103】

枠体４０を形成する方法として、例えば、液体の樹脂を、ディスペンサによりソルダレジスト１４の開口部１４Ａの内側に沿って塗布した後、硬化する技術を用いることができる。硬化した樹脂は、長尺状の枠連続体４１を形成する。

【0104】

枠体４０の形成において、例えば、内縁４３の頂点４０ａに配置される突出部４２ａは、以下のように形成される。

【0105】

図１０（Ａ）中の矢印に示すように、突出部４０ａが配置される内縁４３の頂点４０ａと隣接する内縁４３の頂点４０ｂ側から頂点４０ａに向かって伸びるように液体の樹脂を基板上に塗布する。次に、頂点４０ａにおいて、液体の樹脂を内側から外側に向かって伸びるように基板上に塗布し、液体の樹脂を頂点４０ｂ側へ捲回させて再び内側へ折り返して伸びるように基板上に塗布する。次に、液体の樹脂を既に塗布された樹脂上に重なるように交差させて塗布した後、突出部４０ａが配置される頂点４０ａと隣接する内縁４３の頂点４０ｄに向かって伸びるように液体の樹脂を塗布する。他の突出部４２ｂ，４２ｃ、４２ｄが形成される場所についても、同様に液体の樹脂が塗布される。次に、塗布した樹脂を硬化させることにより、突出部４２ａ、４２ｂ，４２ｃ、４２ｄを有する枠体４０が形成される。

【0106】

なお、内縁４３の頂点４０ａ、頂点４０ｂ及び頂点４０ｄは、液体の樹脂が硬化されて形成されるので、突出部４２ａが形成される時点では、内縁４３の頂点４０ａ、頂点４０ｂ及び頂点４０ｄはまだ形成されていない。上述した説明において、「突出部４０ａが配置される内縁４３の頂点４０ａと隣接する内縁４３の頂点４０ｂ側から頂点４０ａに向かって伸びるように液体の樹脂を基板上に塗布する」ことは、「突出部４０ａが配置される内縁４３の頂点４０ａと隣接する内縁４３の頂点４０ｂ側から将来頂点４０ａが形成される位置に向かって伸びるように液体の樹脂を基板上に塗布する」ことを意味する。また、「突出部４０ａが配置される頂点４０ａと隣接する内縁４３の頂点４０ｄに向かって伸びるように液体の樹脂を塗布する」は、「突出部４０ａが配置される頂点４０ａと隣接する将来内縁４３の頂点４０ｄが形成される位置に向かって伸びるように液体の樹脂を塗布する」ことを意味する。このことは、他の同様の説明に対しても適宜適用される。

【0107】

図１０（Ｃ）に示すように、内縁４３の頂点４０ａにおいて、液体の樹脂が交差した部分が硬化することにより、第１部分Ｐ１が形成され、交差しない部分により第２部分Ｐ２が形成される。

【0108】

図１０（Ａ）に示す例では、突出部４２ａ、４２ｂ，４２ｃ、４２ｄは隙間を有していないが、液体の樹脂を基板上への塗布する仕方によっては、内側から外側へ向かって塗布される樹脂と、外側から内側へ向かって塗布される樹脂との間に隙間が形成される場合もある。

【0109】

次に、図２（Ａ）～図２（Ｃ）に示すように、枠体４０の内側に蛍光体を含む樹脂が充填されて、複数の発光素子２０を封止するように、封止層５０が形成される。これにより、図２に示す発光装置１が得られる。

【0110】

次に、上述した発光装置の製造方法の変型例１及び変型例２の製造方法を、以下に説明する。

【0111】

まず、発光装置の製造方法の変型例１について、以下に説明する。

【0112】

発光装置の製造方法の変型例１は、図４に示す突出部を有する発光装置の製造方法である。

【0113】

変型例１では、図７に示す工程において、図４に示すように、突出部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄの第１部分Ｐ１が配置される部分に凹部１２ｂを有する回路基板１２が、実装基板１１上に配置される。凹部１２ｂ内に配置される配線パターン１３Ｂ（又は配線パターン１３Ａ）の部分も、回路基板１２の凹部１２ｂの形状に対応して凹んだ形状を有する。

【0114】

図８及び図９に示す工程は、上述した発光装置の製造方法の実施形態と同様である。

【0115】

次に、図１０に示す工程では、図１０（Ａ）中の矢印に示すように、突出部４０ａが配置される内縁４３の頂点４０ａと隣接する頂点４０ｂ側から頂点４０ａに向かって伸びるように液体の樹脂を基板上に塗布する。次に、頂点４０ａにおいて、液体の樹脂を凹部１２ｂにより凹んだ部分に塗布した後内側から外側に向かって伸びるように基板上に塗布する。次に、液体の樹脂を頂点４０ｂ側へ捲回させて再び内側へ折り返して伸びるように基板上に塗布する。次に、液体の樹脂を凹部１２ｂにより凹んだ部分に既に塗布された樹脂上に重なるように交差させて塗布した後、突出部４０ａが配置される頂点４０ａと隣接する頂点４０ｄに向かって伸びるように液体の樹脂を塗布する。他の突出部４２ｂ，４２ｃ、４２ｄが形成される場所についても、同様に液体の樹脂が塗布される。次に、塗布した樹脂を硬化させることにより、突出部４２ａ、４２ｂ，４２ｃ、４２ｄを有する枠体４０が形成される。

【0116】

図４に示すように、回路基板１２の凹部１２ｂにより凹んだ部分に塗布された樹脂が硬化することにより、第１部分Ｐ１が形成され、交差しない部分により第２部分Ｐ２が形成される。

【0117】

後の工程は、上述した発光装置の製造方法の実施形態と同様にして、図４に示す発光装置が得られる。

【0118】

次に、発光装置の製造方法の変型例２について、以下に説明する。

【0119】

発光装置の製造方法の変型例２は、図５に示す突出部を有する発光装置の製造方法である。

【0120】

図７～図９に示す工程は、上述した発光装置の製造方法の実施形態と同様である。

【0121】

次に、図１１に示す工程では、図１１（Ａ）中の矢印に示すように、突出部４０ａが配置される内縁４３の頂点４０ａと隣接する頂点４０ｂ側から頂点４０ａに向かって伸びるように液体の樹脂を基板上に塗布する。次に、頂点４０ａにおいて、液体の樹脂を内側から外側に向かって伸びるように基板上に塗布し、液体の樹脂を頂点４０ｄ側へ捲回させて再び内側へ折り返して伸びるように基板上に塗布する。次に、液体の樹脂を既に塗布された樹脂と重ならないように塗布し、突出部４０ａが配置される頂点４０ａと隣接する頂点４０ｄに向かって伸びるように液体の樹脂を塗布する。他の突出部４２ｂ，４２ｃ、４２ｄが形成される場所についても、同様に液体の樹脂が塗布される。次に、塗布した樹脂を硬化させることにより、突出部４２ａ、４２ｂ，４２ｃ、４２ｄを有する枠体４０が形成される。

【0122】

後の工程は、上述した発光装置の製造方法の実施形態と同様にして、図５に示す発光装置が得られる。

【0123】

本発明では、上述した実施形態の発光装置及び発光装置の製造方法は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。

【0124】

例えば、上述した実施形態では、突出部は、ソルダレジスト上に配置されていなかったが、突出部の一部は、ソルダレジスト上に配置されるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0125】

１ 発光装置
１ａ、１００ａ 発光領域
１１ 実装基板（基板）
１２ 回路基板（第２の基板）
１２ａ 開口部
１２ｂ 凹部
１３Ａ、１３Ｂ 配線パターン
１４ ソルダレジスト
１７Ａ、１７Ｂ 接続電極
２０ 発光素子
２０ａ 輪郭
３０ ワイヤ
４０、１４０ 枠体
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ，４０ｈ 頂点
１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ 頂点
４１ 枠連続体
４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４２ｆ、４２ｇ，４２ｈ 突出部
４３ 内縁
Ｐ１ 第１部分
Ｐ２ 第２部分
５０ 封止層
５０ａ 封止層の表面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】