(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】2023-09-12
(45)【発行日】2023-09-21
(54)【発明の名称】発光装置
(51)【国際特許分類】
H01L 33/62 20100101AFI20230913BHJP
H05K 1/02 20060101ALI20230913BHJP
【FI】
H01L33/62
H05K1/02 J
(21)【出願番号】P 2019180927
(22)【出願日】2019-09-30
【審査請求日】2022-08-30
(73)【特許権者】
【識別番号】000226057
【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104949
【氏名又は名称】豊栖 康司
(74)【代理人】
【識別番号】100074354
【氏名又は名称】豊栖 康弘
(72)【発明者】
【氏名】川野 雄祐
【審査官】佐藤 美紗子
(56)【参考文献】
【文献】特開2009-059966(JP,A)
【文献】特開2017-085096(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 33/00
H01L 33/48-33/64
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の配線パターンを上面に形成した実装基板と、
前記配線パターン中に規定された複数の実装位置にそれぞれ実装され、該配線パターンを介して直列及び/又は並列に接続された複数の発光素子と、
を備える発光装置であって、
前記複数の発光素子のそれぞれは、裏面側に一対の電極を形成しており、
前記複数の実装位置のそれぞれは、前記電極と接続するための接続用端子を4個以上有し、前記接続用端子のそれぞれが電気的に離れており、
前記発光素子を前記実装位置に実装する姿勢に応じて、離れて隣り合う前記接続用端子同士を跨ぐように前記電極で接続されて前記配線パターン
上に実装される前記発光素子の直列接続数及び並列接続数が決定されるよう構成されて
おり、
前記接続用端子は、前記発光素子が前記実装位置に実装された状態で、前記実装基板上で前記発光素子から表出しないよう構成されてなる発光装置。
【請求項2】
請求項1に記載の発光装置であって、
前記配線パターンは、前記複数の実装位置の内、互いに隣接する実装位置の一方に含まれる複数の接続用端子の少なくとも一部が、当該実装位置と隣接する他の実装位置に含まれる複数の接続用端子の少なくとも一部と導通されてなる発光装置。
【請求項3】
請求項2に記載の発光装置であって、
前記配線パターンは、前記複数の実装位置の内、互いに隣接する実装位置において、一方の実装位置に含まれる接続用端子と、他方の実装位置に含まれる接続用端子とを接続する延伸部が設けられており、
前記延伸部の幅を、前記接続用端子の幅よりも狭くしてなる発光装置。
【請求項4】
請求項3に記載の発光装置であって、
前記一対の電極は、それぞれ一方向に延長された形状に形成されており、
前記発光素子を前記実装位置に実装することで、前記一対の電極のそれぞれが、前記隣接する接続用端子同士を導通させて前記複数の発光素子を直列及び並列に接続するよう構成してなる発光装置。
【請求項5】
所定の配線パターンを上面に形成した実装基板と、
前記配線パターン中に規定された複数の実装位置にそれぞれ実装され、該配線パターンを介して直列及び/又は並列に接続された複数の発光素子と、
を備える発光装置であって、
前記複数の発光素子のそれぞれは、裏面側に一対の電極を形成しており、
前記複数の実装位置のそれぞれは、前記電極と接続するための接続用端子を4個以上有し、前記接続用端子のそれぞれが電気的に離れており、
前記発光素子を前記実装位置に実装する姿勢に応じて、離れて隣り合う前記接続用端子同士を跨ぐように前記電極で接続されて前記配線パターン
上に実装される前記発光素子の直列接続数及び並列接続数が決定されるよう構成されて
おり、
前記配線パターンは、前記複数の実装位置の内、互いに隣接する実装位置の一方に含まれる複数の接続用端子の少なくとも一部が、当該実装位置と隣接する他の実装位置に含まれる複数の接続用端子の少なくとも一部と導通されており、
前記配線パターンは、前記複数の実装位置の内、互いに隣接する実装位置において、一方の実装位置に含まれる接続用端子と、他方の実装位置に含まれる接続用端子とを接続する延伸部が設けられており、
前記延伸部の幅を、前記接続用端子の幅よりも狭くしており、
前記一対の電極は、それぞれ一方向に延長された形状に形成されており、
前記発光素子を前記実装位置に実装することで、前記一対の電極のそれぞれが、前記隣接する接続用端子同士を導通させて前記複数の発光素子を直列及び並列に接続するよう構成してなる発光装置。
【請求項6】
請求項3
~5のいずれか一項に記載の発光装置であって、
前記姿勢に応じて、前記発光素子を90°回転させて実装することで、前記配線パターンの直列接続数及び並列接続数が変更されるよう構成されてなる発光装置。
【請求項7】
請求項3~
6のいずれか一項に記載の発光装置であって、
前記発光素子が、正方形状であり、
前記一対の電極が、該正方形状の対向する二辺に沿って設けられており、
前記実装位置が、該正方形状と対応する正方形状に形成されており、
前記複数個の接続用端子が、前記複数の実装位置のそれぞれにおいて、該正方形状の四隅に互いに離れて配置されてなる発光装置。
【請求項8】
請求項3~
7のいずれか一項に記載の発光装置であって、
前記配線パターンにおいて、前記複数の実装位置が行列状に配置されてなる発光装置。
【請求項9】
請求項
8に記載の発光装置であって、
前記行列状に配置された前記複数の実装位置の内、隅部に位置する実装位置の少なくとも一部は、他の接続用端子と接続されない接続用端子を含んでなる発光装置。
【請求項10】
請求項3~
9のいずれか一項に記載の発光装置であって、
前記複数の発光素子が、第一発光素子、第二発光素子、第三発光素子、第四発光素子を含み、
前記複数の実装位置が、
前記第一発光素子を実装する第一実装位置、
前記第二発光素子を実装する第二実装位置、
前記第三発光素子を実装する第三実装位置、
前記第四発光素子を実装する第四実装位置
を含み、
前記第一実装位置は、第一発光素子用第一接続用端子、第一発光素子用第二接続用端子、第一発光素子用第三接続用端子、第一発光素子用第四接続用端子を備えており、
前記第二実装位置は、第二発光素子用第一接続用端子、第二発光素子用第二接続用端子、第二発光素子用第三接続用端子、第二発光素子用第四接続用端子を備えており、
前記第三実装位置は、第三発光素子用第一接続用端子、第三発光素子用第二接続用端子、第三発光素子用第三接続用端子、第三発光素子用第四接続用端子を備えており、
前記第四実装位置は、第四発光素子用第一接続用端子、第四発光素子用第二接続用端子、第四発光素子用第三接続用端子、第四発光素子用第四接続用端子を備えており、
前記延伸部が、第一延伸部、第二延伸部、第三延伸部を含んでおり、
前記第一発光素子用第一接続用端子は、外部接続端子と接続され、
前記第一発光素子用第三接続用端子は第二発光素子用第一接続用端子と、第一発光素子用第四接続用端子は第二発光素子用第二接続用端子と、それぞれ前記第一延伸部を通じて接続されており、
前記第二発光素子用第四接続用端子は、前記第二延伸部を通じて、前記第三発光素子用第三接続用端子と接続と接続されており、
前記第三発光素子用第一接続用端子は前記第四発光素子用第三接続用端子と、前記第三発光素子用第二接続用端子は前記第四発光素子用第四接続
用端子と、それぞれ前記第三延伸部を通じて接続されており、
前記第四発光素子用第二接続用端子は、外部接続端子、又は隣接する他の接続用端子に接続されてなる発光装置。
【請求項11】
請求項
10に記載の発光装置であって、
前記第一発光素子用第二接続用端子、前記第二発光素子用第三接続用端子、前記第三発光素子用第四接続用端子、前記第四発光素子用第一接続用端子は、他の接続用端子と接続されずに離れてなる発光装置。
【請求項12】
請求項
10又は
11に記載の発光装置であって、
前記配線パターンは、
前記第一実装位置と第二実装位置の間に、第五実装位置を、
前記第三実装位置と第四実装位置の間に、第六実装位置を、
それぞれ設けており、
前記第五実装位置に第五発光素子を、前記第六実装位置に第六発光素子を、それぞれ実装してなる発光装置。
【請求項13】
請求項1~12のいずれか一項に記載の発光装置であって、さらに、
前記実装基板上における前記配線パターン以外の領域を被覆する第一反射部を備える発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、発光装置に関する。
【背景技術】
【0002】
発光装置では、所定の配線パターン上に、複数のLEDが、直列や並列に接続されている。(例えば、特許文献1、2参照)
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2009-059966号公報
【文献】特開2017-103443号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1、2のような発光装置において、要求される光量や駆動電圧等の仕様から、複数のLEDを直列接続する数や並列接続の数を変更することがある。直列接続数や並列接続数を異ならせた配線パターンとするためには、個別に配線パターンを設計する必要がある。
【0005】
本発明の一態様の目的の一は、共通の配線パターンを用いて、直列接続数や並列接続数を切り替え可能とした発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様に係る発光装置は、所定の配線パターンを上面に形成した実装基板と、前記配線パターン中に規定された複数の実装位置にそれぞれ実装され、該配線パターンを介して直列及び/又は並列に接続された複数の発光素子と、を備える発光装置であって、前記複数の発光素子のそれぞれは、裏面側に一対の電極を形成しており、前記複数の実装位置のそれぞれは、前記電極と接続するための接続用端子を4個以上有し、前記接続用端子のそれぞれが電気的に離れており、前記発光素子を前記実装位置に実装する姿勢に応じて、離れて隣り合う前記接続用端子同士を跨ぐように前記電極で接続されて前記配線パターン上に実装される前記発光素子の直列接続数及び並列接続数が決定されるよう構成されており、前記接続用端子は、前記発光素子が前記実装位置に実装された状態で、前記実装基板上で前記発光素子から表出しないよう構成されている。
【発明の効果】
【0007】
本発明の一態様に係る発光装置によれば、共通の配線パターンを用いて、直列接続数や並列接続数を切り替え可能とした発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】実施形態1に係る発光装置を示す平面図である。
【
図5】
図4の実装基板の要部拡大透視平面図である。
【
図6】
図4の実装基板において4個の発光素子を2直2並列に接続した実装例を示す透視平面図である。
【
図7】
図6の発光素子の接続状態を示す回路図である。
【
図8】
図4の実装基板において4個の発光素子を4直に接続した実装例を示す透視平面図である。
【
図9】
図8の発光素子の接続状態を示す回路図である。
【
図10】変形例に係る発光素子の電極を示す底面図である。
【
図11】実施形態2に係る発光装置の配線パターンを示す平面図である。
【
図12】
図11の配線パターンにおける実装領域を示す平面図である。
【
図13】
図12の実装領域に6個の発光素子を実装して2直3並列に接続した実装例を示す平面図である。
【
図15】
図12の実装領域に6個の発光素子を実装して6直に接続した実装例を示す平面図である。
【
図17】実施形態3に係る発光装置の配線パターンを示す平面図である。
【
図18】
図17の配線パターンにおける実装領域を示す平面図である。
【
図19】
図18の実装領域に6個の発光素子を実装して3直2並列に接続した実装例を示す平面図である。
【
図21】
図18の実装領域に6個の発光素子を実装して6直に接続した実装例を示す平面図である。
【
図23】実施形態4に係る発光装置の配線パターンを示す平面図である。
【
図24】
図23の配線パターンにおける実装領域を示す平面図である。
【
図25】
図24の実装領域に12個の発光素子を実装して3直4並列に接続した実装例を示す平面図である。
【
図27】
図24の実装領域に12個の発光素子を実装して4直3並列に接続した実装例を示す平面図である。
【
図29】実施形態5に係る発光装置の配線パターンを示す平面図である。
【
図30】
図29の配線パターンにおける実装領域を示す平面図である。
【
図31】
図30の実装領域に16個の発光素子を実装して8直2並列に接続した実装例を示す平面図である。
【
図33】
図30の実装領域に16個の発光素子を実装して16直に接続した実装例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の実施形態は、以下の構成によって特定されてもよい。
【0010】
本発明の一実施形態に係る発光装置によれば、前記配線パターンは、前記複数の実装位置の内、互いに隣接する実装位置の一方に含まれる複数の接続用端子の少なくとも一部が、当該実装位置と隣接する他の実装位置に含まれる複数の接続用端子の少なくとも一部と導通されている。上記構成により、隣接する実装位置間が接続用端子同士の電気接続によって導通され、各実装位置に発光素子を実装した状態で配線パターンの導通が確保される。
【0011】
本発明の他の実施形態に係る発光装置によれば、上記構成に加えて、前記配線パターンは、前記複数の実装位置の内、互いに隣接する実装位置において、一方の実装位置に含まれる接続用端子と、他方の実装位置に含まれる接続用端子とを接続する延伸部が設けられている。
【0012】
また前記延伸部の幅を、前記接続用端子の幅よりも狭くしている。上記構成により、延伸部を幅狭として、発光素子を共晶接合で実装する際のセルフアライメントを発揮させ易くできる。また実装パターンによる光吸収を抑制することができる。
【0013】
さらに本発明の他の実施形態に係る発光装置によれば、上記いずれかの構成に加えて、前記一対の電極は、それぞれ一方向に延長された形状に形成されている。
【0014】
前記発光素子を前記実装位置に実装することで、前記一対の電極のそれぞれが、前記隣接する接続用端子同士を導通させて前記複数の発光素子を直列及び並列に接続するよう構成している。上記構成により、発光素子の電極でもって接続用端子同士を接続して配線パターンを導通させることができ、ワイヤ等の別部材を用いることなく配線の接続を発光素子の電極に担わせることが可能となる。
【0015】
さらにまた本発明の他の実施形態に係る発光装置によれば、上記いずれかの構成に加えて、前記姿勢に応じて、前記発光素子を90°回転させて実装することで、前記配線パターンの直列接続数及び並列接続数が変更されるよう構成されている。
【0016】
さらにまた本発明の他の実施形態に係る発光装置によれば、上記いずれかの構成に加えて、前記発光素子が、正方形状である。
【0017】
前記一対の電極は、該正方形状の対向する二辺に沿って設けられている。
【0018】
前記実装位置は、該正方形状と対応する正方形状に形成されている。
【0019】
前記複数個の接続用端子は、前記複数の実装位置のそれぞれにおいて、該正方形状の四隅に互いに離れて配置されている。
【0020】
さらにまた本発明の他の実施形態に係る発光装置によれば、上記いずれかの構成に加えて、前記配線パターンにおいて、前記複数の実装位置が行列状に配置されている。
【0021】
さらにまた本発明の他の実施形態に係る発光装置によれば、上記いずれかの構成に加えて、前記行列状に配置された前記複数の実装位置の内、隅部に位置する実装位置の少なくとも一部は、他の接続用端子と接続されない接続用端子を含んでいる。
【0022】
さらにまた本発明の他の実施形態に係る発光装置によれば、上記いずれかの構成に加えて、前記複数の発光素子が、第一発光素子、第二発光素子、第三発光素子、第四発光素子を含む。
【0023】
前記複数の実装位置は、前記第一発光素子を実装する第一実装位置、前記第二発光素子を実装する第二実装位置、前記第三発光素子を実装する第三実装位置、前記第四発光素子を実装する第四実装位置を含む。
【0024】
前記第一実装位置は、第一発光素子用第一接続用端子、第一発光素子用第二接続用端子、第一発光素子用第三接続用端子、第一発光素子用第四接続用端子を備えている。
【0025】
前記第二実装位置は、第二発光素子用第一接続用端子、第二発光素子用第二接続用端子、第二発光素子用第三接続用端子、第二発光素子用第四接続用端子を備えている。
【0026】
前記第三実装位置は、第三発光素子用第一接続用端子、第三発光素子用第二接続用端子、第三発光素子用第三接続用端子、第三発光素子用第四接続用端子を備えている。
【0027】
前記第四実装位置は、第四発光素子用第一接続用端子、第四発光素子用第二接続用端子、第四発光素子用第三接続用端子、第四発光素子用第四接続用端子を備えている。
【0028】
前記延伸部が、第一延伸部、第二延伸部、第三延伸部を含んでいる。
【0029】
前記第一発光素子用第一接続用端子は、外部接続端子と接続されている。
【0030】
前記第一発光素子用第三接続用端子は第二発光素子用第一接続用端子と、第一発光素子用第四接続用端子は第二発光素子用第二接続用端子と、それぞれ前記第一延伸部を通じて接続されている。
【0031】
前記第二発光素子用第四接続用端子は、前記第二延伸部を通じて、前記第三発光素子用第三接続用端子と接続と接続されている。
【0032】
前記第三発光素子用第一接続用端子は前記第四発光素子用第三接続用端子と、前記第三発光素子用第二接続用端子は前記第四発光素子用第四接続用端子と、それぞれ前記第三延伸部を通じて接続されている。
【0033】
前記第四発光素子用第二接続用端子は、外部接続端子、又は隣接する他の接続用端子に接続されている。
【0034】
さらにまた本発明の他の実施形態に係る発光装置によれば、上記いずれかの構成に加えて、前記第一発光素子用第二接続用端子、前記第二発光素子用第三接続用端子、前記第三発光素子用第四接続用端子、前記第四発光素子用第一接続用端子は、他の接続用端子と接続されずに離れている。
【0035】
さらにまた本発明の他の実施形態に係る発光装置によれば、上記いずれかの構成に加えて、前記配線パターンは、前記第一実装位置と第二実装位置の間に、第五実装位置を、前記第三実装位置と第四実装位置の間に、第六実装位置を、それぞれ設けている。
【0036】
前記第五実装位置に第五発光素子を、前記第六実装位置に第六発光素子を、それぞれ実装している。
【0037】
さらにまた本発明の他の実施形態に係る発光装置によれば、上記いずれかの構成に加えて、前記接続用端子は、前記発光素子が前記実装位置に実装された状態で、前記実装基板上で外部に表出しないよう構成されている。
【0038】
さらにまた本発明の他の実施形態に係る発光装置によれば、上記いずれかの構成に加えて、さらに、前記実装基板上における前記配線パターン以外の領域を被覆する第一反射部を備える。
【0039】
以下、本発明に係る実施形態を、図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は以下のものに限定されるものでない。また各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略する。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一もしくは同等の部分又は部材を示す。さらに、本発明に係る実施形態を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施形態において説明された内容は、他の実施形態等に利用可能なものもある。さらに、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語(例えば、「上」、「下」、「右」、「左」、「行」、「列」および、それらの用語を含む別の用語)を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。なお、本明細書において「備える」とは、別部材として備えるもの、一体の部材として構成するものの何れをも含む意味で使用する。
[実施形態1]
【0040】
本発明の実施形態1に係る発光装置を、
図1~
図10に示す。これらの図において、
図1は実施形態1に係る発光装置100を示す平面図、
図2は
図1のII-II線における断面図、
図3は
図1の発光素子1の電極を示す底面図、
図4は
図1の実装基板10を示す透視平面図、
図5は
図4の実装基板10の要部拡大透視平面図、
図6は
図4の実装基板10において4個の発光素子1を2直2並列に接続した実装例を示す透視平面図、
図7は
図6の発光素子1の接続状態を示す回路図、
図8は
図4の実装基板10において4個の発光素子1を4直に接続した実装例を示す透視平面図、
図9は
図8の発光素子1の接続状態を示す回路図、
図10は変形例に係る発光素子1の電極を示す底面図を、それぞれ示している。これらの図に示す発光装置100は、実装基板10と、複数の発光素子1と、第一反射部30と、第二反射部50と、被覆部材60を備えている。
【0041】
実装基板10は、その上面に基板主面を有する。基板主面には、所定の配線パターン20を形成している。実装基板10は、絶縁性の母材と、母材の表面に発光素子1を実装する配線パターン20を備えている。実装基板10を構成する絶縁性の母材としては、セラミック、樹脂(ガラスエポキシ樹脂のような強化剤を含む樹脂を含む)等が挙げられる。セラミック基板としては、アルミナ、窒化アルミニウム等が挙げられる。樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、BTレジン、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂や、ポリフタルアミド樹脂、ナイロン樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられる。また、母材は単層構造でも積層構造でもよい。この例では、窒化アルミニウムの単層基板としている。一般的に窒化アルミニウムは樹脂よりも放熱性が高いので、母材に窒化アルミニウムを使用することで発光装置100の放熱性を向上させることができる。また、これらの母材には、当該分野で公知の着色剤、充填剤、強化剤等を含有させてもよい。特に、着色剤は、反射率の良好な材料が好ましく、酸化チタン、酸化亜鉛等の白色のものが好ましい。充填剤としては、シリカ、アルミナ等が挙げられる。強化剤としては、ガラス、珪酸カルシウム、チタン酸カリウム等が挙げられる。
【0042】
さらに
図2の例では、母材の表面に第一反射部30を設けている(詳細は後述)。また配線パターン20は、導電性を有する部材である。配線パターン20は、銅等の金属材料で構成される。この例では、電解めっきで形成された30μmのCuと、無電解めっきで形成されたNi/Pd/Auで構成している。Cu層を厚くすることで、電流容量と反射率を確保している。
(発光素子1)
【0043】
複数の発光素子1は、それぞれ配線パターン20上に実装される。複数の発光素子1は、この配線パターン20を介して直列や並列に接続される。このため配線パターン20は、複数の発光素子1のそれぞれを配置する実装位置21を予め規定している。
図4、
図5、
図6、
図8等に示す透視平面図では、実装位置21を枠状に示している。またこれらの例では、4個の実装位置21を行列状に配置して発光素子1の実装領域22を形成している。なお図面においては、実装領域22を一点鎖線で示している。実装位置21に各発光素子1を実装することで、これらの発光素子1を直列や並列に電気接続できる。
【0044】
発光素子1としては、発光ダイオードが好ましく、用途に応じて任意の波長のものを選択することができる。例えば、後述する波長変換部材62を効率良く励起できる短波長が発光可能な窒化物半導体(InXAlYGa1-X-YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)を挙げることができる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を種々選択することができる。発光素子1は、380nm以上470nm以下の範囲内に主波長を有する。
(第一反射部30)
【0045】
第一反射部30は、
図2の断面図に示すように、実装基板10上における配線パターン20が形成されていない領域、すなわち配線パターン20以外の領域を被覆するための部材である。第一反射部30によって、発光素子1が発する光の内、実装基板10の基板主面に向かう成分を反射させて、発光主面側への光の取り出し効率を改善できる。特に、実装基板10の母材として透光性材料を用いる場合に、発光素子1から下面側に放出された光が実装基板10を透過して裏面側から漏れないように、基板主面側であって導電性の配線パターン20を表出させる部位を残して、第一反射部30で被膜する。このような第一反射部30には、反射率の高い白色の粒子を樹脂に分散させた白色レジストなどが挙げられる。樹脂材料としてシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂等、フィラーとしては酸化チタン、シリカ等が利用できる。例えば、白色レジストを印刷により実装基板10上に形成する。
(配線パターン20)
【0046】
配線パターン20は、複数の発光素子1を直列や並列に接続する接続形態を規定する。また電力の取り出し位置となる外部接続端子26を端部に設けている。通常の配線パターンは、予め一定のパターンに規定されており、異なる接続形態に変更することはできないものが一般的である。これに対し本実施形態に係る発光装置100では、発光素子1を実装位置21に実装する姿勢を変更することで、異なる接続形態に変更できる。本実施形態に係る発光装置100は、実装基板10上に形成された配線パターン20を固定としつつ、発光素子1の姿勢を変更することにより、複数の発光素子を直列や並列に接続する際の直列接続数と並列接続数を異ならせた接続形態に変更することができる。なお、直列接続数や並列接続数には1も含む。すなわち、直列接続のみの場合は、並列接続数が1であり、並列接続のみの場合は、直列接続数が1となる。
(導電部材29)
【0047】
各発光素子1は、配線パターン20上に導電部材29を介してフリップチップ実装されている。導電部材29としては、バンプを用いることができ、バンプの材料としては、Auあるいはその合金、他の導電部材29として、共晶ハンダ(Au-Sn)、Pb-Sn、鉛フリーハンダ等を用いることができる。また導電部材29はバンプに限定されず、例えば、共晶ハンダ(Au-Sn)、Pb-Sn、鉛フリーハンダのような導電ペーストであってもよい。また、共晶接合とすることも好ましい。例えばAuSnなどが好適に利用できる。これにより、共晶材などで厚みを増し加えて電流経路を厚くできるので、発光素子の電極に電流が集中する事態を緩和できる。
【0048】
各発光素子1は、
図3に示すように、その裏面側に一対の電極を形成している。この図において、上側にp電極2、下側にn電極3が、それぞれ絶縁状態に離間されて配置される。このような発光素子1を実装位置21に実装して、発光素子1同士を直列や並列に接続できるように、配線パターン20は複数の接続用端子23を形成している。
(接続用端子23)
【0049】
接続用端子23は、各実装位置21において4個以上設けられる。4個以上の各接続用端子23は、互いに電気的に絶縁されるよう、離間されて配置される。また離間される距離は、p電極2とn電極3との距離に対応させている。このような実装位置21が配線パターン20中に複数規定されている。
図4に示す例では、各実装位置21は4個の接続用端子23を有している。各接続用端子23は、発光素子1が実装位置21に実装された状態で、実装基板10上で外部に表出しないよう構成されている。
【0050】
また複数の実装位置21の内、互いに隣接する実装位置21について、一方の実装位置21に含まれる複数の接続用端子23の少なくとも一部は、他方の実装位置21に含まれる複数の接続用端子23の少なくとも一部と導通されている。そして各実装位置21に発光素子1を実装することで、これらの発光素子1は配線パターン20を介して直列や並列に接続される。これにより、隣接する実装位置間が接続用端子23同士の電気接続によって導通され、各実装位置21に発光素子1を実装した状態で配線パターン20の導通が確保される。
(延伸部24)
【0051】
互いに隣接する2つの実装位置21において、一方の実装位置21に含まれる接続用端子23と、他方の実装位置21に含まれる接続用端子23とを接続するために、延伸部24が設けられている。延伸部24は、隣接する実装位置同士が対向する辺において、互いに対向する接続用端子23同士を接続している。このように対向する接続用端子23同士を延伸部24で接続することにより、最短距離で接続用端子23を接続できる。また
図5に示すように、延伸部24を介して接続された接続用端子23同士は、一体的に構成されて、ランド25を構成している。
【0052】
さらに、
図5の拡大平面図に示すように、延伸部24の幅d2は、接続用端子23の幅d1よりも狭くしている。このような構成により、延伸部24を幅狭として、発光素子1を共晶接合で実装する際のセルフアライメントを発揮させ易くできる。また実装パターンによる光吸収を抑制することができる。
【0053】
また発光素子1を実装位置21に実装する姿勢に応じて、離れて隣り合う接続用端子23同士を跨ぐように電極で接続されて配線パターン20の直列接続数及び並列接続数が決定されるよう構成されている。これにより、実装基板10上に形成された共通の配線パターン20を用いつつ、発光素子1を実装位置21に実装する姿勢を変更することで接続形態、すなわち直列接続数と並列接続数を変更することが可能となる。
【0054】
ここで、発光素子を実装位置に実装する姿勢とは、実装位置に対する発光素子の向きを意味する。例えば
図4の配線パターン20において、4個の発光素子1を
図6に示すように、それぞれ左側にp電極2、右側にn電極3が配置される姿勢(
図3において左に90°回転させた姿勢)で、実装位置21にフリップチップ実装している。これによって、4個の発光素子1を
図7に示すように2直2並列に接続することができる。
【0055】
一方で同じく
図4の配線パターン20において、4個の発光素子1を
図8に示すように、左側の列においてはそれぞれ上側にp電極2、下側にn電極3が配置される姿勢(
図3と同じ姿勢)で、また右側の列においてはそれぞれ上側にn電極3、下側にp電極2が配置される姿勢(
図3において上下を反転させた姿勢)で、実装位置21にフリップチップ実装している。これによって、4個の発光素子1を
図9に示すようにすべて直列(4直列)に接続することができる。このように、
図4の共通の配線パターン20を用いながら、発光素子1を実装位置21に実装する際に姿勢を変更することで、2直2並列と4直列の接続形態を選択できる。すなわち、同じ実装基板10を用いながら直列接続数と並列接続数を変更することが可能となる。
【0056】
発光素子1は、一対の電極は、それぞれ一方向に延長された形状に形成している。
図3の例では、p電極2及びn電極3を、横長に形成している。このような発光素子1を実装位置21に実装することで、一対の電極のそれぞれが、隣接する接続用端子23同士を導通させて複数の発光素子1を直列及び並列に接続することができる。この構成により、発光素子1の電極でもって接続用端子23同士を接続して配線パターン20を導通させることができ、ワイヤ等の別部材を用いることなく配線の接続を発光素子1の電極に担わせることが可能となる。
【0057】
なお、この例では
図3に示すように発光素子1の電極を、p電極2とn電極3をそれぞれ1個ずつ設けた例を示しているが、本発明はこの例に限られず、p電極やn電極を複数設けてもよい。例えば
図10に示すように、p電極2’を2個、n電極3’を2個として、これらの電極を四隅に配置してもよい。このような電極を備える発光素子1’であっても、同様に発光素子1’の姿勢を変更することで、異なる接続形態を実現できる。ただ、各電極の面積が大きい方が放熱性の観点及び電流密度の緩和の観点からは好ましい。
【0058】
発光素子1は、実装位置21に実装する姿勢を異ならせることで、すなわち向きを回転させることで、接続形態を変更している。
図4の例では、発光素子1を90°回転させて実装することで、配線パターン20の直列接続数及び並列接続数が変更されるよう構成している。なお、本明細書において90°回転させるとは、実装時における多少の誤差を許容する意味で使用する。例えば90°回転というとき、90°±数度程度の誤差があっても、発光素子を導通させる上で支障は無い。本明細書において90°回転させるとは、このような誤差を含む意味で使用する。
【0059】
発光素子1を90°回転させても、実装位置21に実装できるよう、発光素子1の外形は点対称な形状とすることが好ましい。特に、発光素子1を平面視において正方形状とすることが好ましい。また各発光素子1の一対の電極が、この正方形状の対向する二辺に沿って設けられていることが好ましい。
【0060】
同様に実装位置21も、発光素子1の正方形状と対応する正方形状に形成される。また実装位置21に含まれる複数個の接続用端子23は、この正方形状の四隅に互いに離れて配置されている。
【0061】
さらに配線パターン20において、複数の実装位置21を行列状に配置することが好ましい。
図4の例では、発光パターンにおいて実装位置21を2行×2列の行列状に配置している。そして行列状に配置された複数の実装位置21の内、隅部に位置する実装位置21の少なくとも一部は、他の接続用端子23と接続されない接続用端子23を含んでいる。
【0062】
図1の例では、複数の発光素子1として、第一発光素子1A、第二発光素子1B、第三発光素子1C、第四発光素子1Dを含んでいる。また複数の実装位置21として、
図4に示すように第一発光素子1Aを実装する第一実装位置21A、第二発光素子1Bを実装する第二実装位置21B、第三発光素子1Cを実装する第三実装位置21C、第四発光素子を実装する第四実装位置21Dの4つを含んでいる。さらに延伸部24が、第一延伸部24A、第二延伸部24B、第三延伸部24Cを含んでいる。
【0063】
図5に示すように、第一実装位置21Aは、第一発光素子用第一接続用端子2311、第一発光素子用第二接続用端子2312、第一発光素子用第三接続用端子2313、第一発光素子用第四接続用端子2314を備えている。第二実装位置21Bは、第二発光素子用第一接続用端子2321、第二発光素子用第二接続用端子2322、第二発光素子用第三接続用端子2323、第二発光素子用第四接続用端子2324を備えている。第三実装位置21Cは、第三発光素子用第一接続用端子2331、第三発光素子用第二接続用端子2332、第三発光素子用第三接続用端子2333、第三発光素子用第四接続用端子2334を備えている。第四実装位置21Dは、第四発光素子用第一接続用端子2341、第四発光素子用第二接続用端子2342、第四発光素子用第三接続用端子2343、第四発光素子用第四接続用端子2344を備えている。
【0064】
この内、第一発光素子用第一接続用端子2311は、外部接続端子26と接続されている。第一発光素子用第三接続用端子2313は第二発光素子用第一接続用端子2321と、第一発光素子用第四接続用端子2314は第二発光素子用第二接続用端子2322と、それぞれ第一延伸部24Aを通じて接続されている。第二発光素子用第四接続用端子2324は、第二延伸部24Bを通じて、第三発光素子用第三接続用端子2333と接続されている。第三発光素子用第一接続用端子2331は第四発光素子用第三接続用端子2343と、第三発光素子用第二接続用端子2332は第四発光素子用第四接続用端子2344と、それぞれ第三延伸部24Cを通じて接続されている。第四発光素子用第二接続用端子2342は、外部接続端子26、又は隣接する他の接続用端子23に接続されている。
【0065】
一方で、第一発光素子用第二接続用端子2312、第二発光素子用第三接続用端子2323、第三発光素子用第四接続用端子2334、第四発光素子用第一接続用端子2341は、他の接続用端子23と接続されずに離れている。これらの接続用端子23は、電気接続には寄与しないものの、発光素子1の実装時に半田等を介して接合するための面積を確保し、また実装時のセルフアライメントを発揮させ、さらに実装後において通電時に放熱性を高めることに寄与する。
【0066】
このような配線パターン20に対し、
図6に示すように4個の発光素子1を横向き(p電極2とn電極3が行方向に分離する向き)に、すなわち左側にp電極2、右側にn電極3となる向きに実装して、
図7のような2直2並列の接続形態を実現できる。ここでは、すべての発光素子1を同じ姿勢としており、実装が容易となる。
【0067】
一方で、同じ配線パターン20に対して、
図8に示すように4個の発光素子1を縦向き(p電極2とn電極3が列方向に分離する向き)の姿勢に実装して、
図9のような4直列の接続形態を実現できる。ここでは4個の発光素子1の内、左側の列では上側がp電極2、下側がn電極3となる姿勢に、また右側の列では反対に上側がn電極3、下側がp電極2となる姿勢に、それぞれフリップチップ実装している。このようにして、同じ配線パターン20の実装基板10を用いつつ、発光素子1の実装の向きを変更するのみで、異なる接続形態、すなわち直列接続数と並列接続数を変更することが可能となる。
[実施形態2]
【0068】
以上の例では、発光素子1を4個使用した例を説明した。ただ本発明は発光素子の数を4個に限定せず、5個以上とすることもできる。一例として、発光素子を6個使用する例を、実施形態2に係る発光装置200として、
図11~
図16に示す。これらの図において、
図11は実施形態2に係る発光装置200の配線パターン20Bを示す平面図、
図12は
図11の配線パターン20Bにおける実装領域を示す平面図、
図13は
図12の実装領域に6個の発光素子1を実装して2直3並列に接続した実装例を示す平面図、
図14は
図13の発光素子1の接続状態を示す回路図、
図15は
図12の実装領域に6個の発光素子1を実装して6直に接続した実装例を示す平面図、
図16は
図15の発光素子1の接続状態を示す回路図を、それぞれ示している。
【0069】
実施形態2に係る発光装置200において、
図11に示す配線パターン20Bは、第一実装位置21Aと第二実装位置21Bの間に、第五実装位置21Eを、第三実装位置21Cと第四実装位置21Dの間に、第六実装位置21Fを、それぞれ設けている。そして第五実装位置21Eに第五発光素子1Eを、第六実装位置21Fに第六発光素子1Fを、それぞれフリップチップ実装している。この結果、実装位置21は
図12に示すように3行×2列の計6個となる。
【0070】
このような実装位置21に対して、
図13に示すように6個の発光素子1を横向きに実装することで、
図14に示すように2直3並列の接続形態とできる。ここでは、6個の発光素子1はすべて同じ姿勢、すなわち左側にp電極2、右側にn電極3となる向きに実装して、直列接続と並列接続を混在させた接続形態を実現できる。
【0071】
一方で、
図15に示すように6個の発光素子1を縦向きに実装することで、
図16に示すように6直列の接続形態とできる。ここでは、6個の発光素子1の内、左側の列では上側がp電極2、下側がn電極3となる姿勢に、また右側の列では反対に上側がn電極3、下側がp電極2となる姿勢に、それぞれフリップチップ実装している。このようにして、同じ配線パターン20Bの実装基板10を用いつつ、発光素子1の実装の向きを変更するのみで、異なる接続形態、すなわち直列接続数と並列接続数を変更することが可能となる。
[実施形態3]
【0072】
上述した実施形態2に係る発光装置200では、行列状に配置した6個の実装位置21を、3行×2列とする例を説明した。ただ本発明は行列配置をこの例に限定するものでなく、任意の配置とすることもできる。一例として、発光素子1を6個使用しながら、2行×3列とした例を実施形態3に係る発光装置300として、
図17~
図22に示す。これらの図において、
図17は実施形態3に係る発光装置300の配線パターン20Cを示す平面図、
図18は
図17の配線パターン20Cにおける実装領域を示す平面図、
図19は
図18の実装領域に6個の発光素子1を実装して3直2並列に接続した実装例を示す平面図、
図20は
図19の発光素子1の接続状態を示す回路図、
図21は
図18の実装領域に6個の発光素子1を実装して6直に接続した実装例を示す平面図、
図22は
図21の発光素子1の接続状態を示す回路図を、それぞれ示している。
【0073】
実施形態3に係る発光装置300において、
図17に示す配線パターン20Cは、第一実装位置21Aと
第四実装位置21Dの間に、第五実装位置21Eを、第二実装位置21Bと
第三実装位置21Cの間に、第六実装位置21Fを、それぞれ設けている。そして第五実装位置21Eに第五発光素子1Eを、第六実装位置21Fに第六発光素子1Fを、それぞれフリップチップ実装している。この結果、実装位置21は
図18に示すように2行×3列の計6個となる。
【0074】
このような実装位置21に対して、
図19に示すように6個の発光素子1を横向きに実装することで、
図20に示すように3直2並列の接続形態とできる。ここでも、6個の発光素子1をすべて同じ姿勢、すなわち左側にp電極2、右側にn電極3となる向きに実装して、直列接続と並列接続を混在させた接続形態を実現できる。
【0075】
一方で、
図21に示すように6個の発光素子1を縦向きに実装することで、
図22に示すように6直列の接続形態とできる。ここでは、6個の発光素子1の内、左端と右端の列では、それぞれ上側がp電極2、下側がn電極3となる姿勢に実装し、一方で中央の列では反対に上側がn電極3、下側がp電極2となる姿勢にフリップチップ実装している。このようにして、同じ配線パターン20Cの実装基板10を用いつつ、発光素子1の実装の向きを変更するのみで、異なる接続形態、すなわち直列接続数と並列接続数を変更することが可能となる。また配線パターン20Cにおいて行列状に配置された実装位置21について、
図22に示すように直列接続を行う場合は、
図21に示すように列ごとに発光素子1の向きを反転させてフリップチップ実装している。一方で並列接続を含む場合は、
図19に示すように各行で発光素子1の向きを同じとしている。
[実施形態4]
【0076】
上述した実施形態1では、行列状に配置した実装位置21の数を4個、実施形態2、3ではそれぞれ6個とする例を説明した。もちろん本発明は実装位置の数をこれらに限定するものでなく、任意の数とすることもできる。一例として、実装位置21を、4行×3列の計12個とした例を実施形態4に係る発光装置400として、
図23~
図28に示す。これらの図において、
図23は実施形態4に係る発光装置400の配線パターン20Dを示す平面図、
図24は
図23の配線パターン20Dにおける実装領域を示す平面図、
図25は
図24の実装領域に12個の発光素子1を実装して3直4並列に接続した実装例を示す平面図、
図26は
図25の発光素子1の接続状態を示す回路図、
図27は
図24の実装領域に12個の発光素子1を実装して4直3並列に接続した実装例を示す平面図、
図28は
図27の発光素子1の接続状態を示す回路図を、それぞれ示している。
【0077】
実施形態4に係る発光装置400において、
図23に示す配線パターン20Dに含まれる実装位置21は、
図24に示すように4行×3列の計12個となる。このような実装位置21に対して、
図25に示すように12個の発光素子1を横向きに実装することで、
図26に示すように3直4並列の接続形態とできる。ここでも、12個の発光素子1をすべて同じ姿勢、すなわち左側にp電極2、右側にn電極3となる向きに実装して、直列接続と並列接続を混在させた接続形態を実現できる。
【0078】
一方で、
図27に示すように12個の発光素子1を縦向きに実装することで、
図28に示すように4直3並列の接続形態とできる。ここでは、12個の発光素子1の各列において、それぞれ上側がp電極2、下側がn電極3となる姿勢にフリップチップ実装している。このようにして、同じ配線パターン20Dの実装基板10を用いつつ、発光素子1の実装の向きを変更するのみで、異なる接続形態、すなわち直列接続数と並列接続数を変更することが可能となる。また配線パターン20Dにおいて行列状に配置された実装位置21について、すべての発光素子1の向きを同じとしながら、
図26に示すように3直4並列の接続形態とする場合は、
図25に示すように横向きの姿勢に実装し、一方で
図28に示すように4直3並列の接続形態とする場合は、
図27に示すように縦向きに実装する。このように、すべての発光素子1の向きを同じに統一しながら、90°回転させることで、直列接続数と並列接続数を入れ替えることが可能となる。
[実施形態5]
【0079】
以上の例では、配線パターン20における電力の取り出し位置となる外部接続端子26との接続位置を、隅部、すなわち対角線上(
図4、
図17、
図23においては左上と右下)か、又は同じ辺の左右(
図11では上辺の左右、すなわち左上と右上)とする例を説明した。ただ本発明はこの構成に限られず、配線パターンにおける外部接続端子26との接続位置を、辺の中間とすることもできる。このような例を実施形態5に係る発光装置500として、
図29~
図34に示す。これらの図において、
図29は実施形態5に係る発光装置500の配線パターン20Eを示す平面図、
図30は
図29の配線パターン20Eにおける実装領域を示す平面図、
図31は
図30の実装領域に16個の発光素子1を実装して8直2並列に接続した実装例を示す平面図、
図32は
図31の発光素子1の接続状態を示す回路図、
図33は
図30の実装領域に16個の発光素子1を実装して16直に接続した実装例を示す平面図、
図34は
図33の発光素子1の接続状態を示す回路図を、それぞれ示している。
【0080】
実施形態5に係る発光装置500において、
図29に示すように、配線パターン20Eの左辺の中央に、外部接続端子26との接続位置を配置している。またこの配線パターン20Eに含まれる実装位置21を、
図30に示すように4行×4列の計16個としている。このような実装位置21に対して、
図31に示すように16個の発光素子1を横向きに実装することで、
図32に示すように8直2並列の接続形態とできる。ここでは、16個の発光素子1を、上半分の2行については、左側にp電極2、右側にn電極3となる向きに実装し、下半分の2行については、左側にn電極3、右側にp電極2となる向きにフリップチップ実装している。この結果、上半分では4直2並列、下半分では逆向きを4直2並列とし、これらを直列に接続することで、合わせて8直2並列を実現している。
図31の例では、右辺の中間で延伸部24を介して接続している。
【0081】
一方で、
図33に示すように16個の発光素子1を縦向きに実装することで、
図34に示すように16直列の接続形態としている。ここでは、16個の発光素子1の左から1列目と3列目を、それぞれ上側がn電極3、下側がp電極2となる姿勢にフリップチップ実装している。一方で左から2列目と4列目を、それぞれ上側がp電極2、下側がn電極3となる姿勢にフリップチップ実装している。このように、行毎に発光素子1の向きを反転させるように交互に実装して、
図33に示すように上半分と下半分でそれぞれ2個の発光素子1を直列に接続した状態でジグザグ状に行毎に反転させつつ、これらを右辺の中間で延伸部24を介して直列に接続することで、計16個の発光素子1を直列に接続した16直列を実現している。この例においても、同じ配線パターン20Eの実装基板10を用いつつ、発光素子1の実装の向きを変更するのみで、異なる接続形態、すなわち直列接続数と並列接続数を変更することが可能となる。また配線パターン20Eにおいて行列状に配置された実装位置21について、
図31に示すように行方向において上半分の発光素子1の向きを同じとし、下半分の発光素子1の向きはこれと反対の向きとして、8直2並列とするか、あるいは
図33に示すように列方向において、偶数行と奇数行で発光素子1の向きを反転させることで、16直列とするかを、選択することが可能となる。
(第二反射部50)
【0082】
図2の断面図に戻って、発光装置100を構成する各部材の詳細について説明する。第二反射部50は、実装基板10の上面を、複数の発光素子1を囲むように被覆するための部材である。
図2の断面図に示すように、第二反射部50は枠状に形成される。この第二反射部50は、白色樹脂で構成できる。
(被覆部材60)
【0083】
被覆部材60は、発光素子1の周囲及び上面を被覆する。この被覆部材60は、第二反射部50で構成された枠内に充填されて、枠内の部材を封止する。この被覆部材60は、樹脂を含む。樹脂として、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリフタルアミド樹脂やシリコーン樹脂等が利用できる。また被覆部材60は、樹脂中に波長変換部材62(詳細は後述)を含んでいる。
【0084】
また、被覆部材60とともに、アンダーフィルを使用してもよい。アンダーフィルは、実装基板10上に配置された発光素子1、導電部材29等を、塵芥、水分、外力、温度変化に伴う熱膨張による内部応力等から保護するための部材である。発光素子1と実装基板10の隙間にアンダーフィルを設けてもよい。アンダーフィルの材料としては、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂を挙げることができる。また、このような材料に加えて、必要に応じて着色剤、光拡散剤、フィラー、蛍光部材等を含有させることもできる。このようにアンダーフィルを発光素子1と実装基板10の間に配置することで、発光素子1の下面側から漏れる光を発光素子1や波長変換部材62の側へ反射させることができるので、発光装置の上面からの光取り出し効率を高めることができる。また、アンダーフィルに着色剤、光拡散剤、フィラー、蛍光部材等を含有させることにより、被覆部材60の手前で被覆部材60を透過する光を抑制する効果が高められるので、発光装置の発光観測方位による色度の変化を抑制することができる。
(波長変換部材62)
【0085】
波長変換部材62は、好適には蛍光体が利用できる。蛍光体としては、組成式が(Sr,Ca)AlSiN3:Euで表される蛍光体、(Ca,Sr,Ba)2Si5N8:Euで表される蛍光体が挙げられる。その他、赤色に発光する蛍光体として、例えば(Ca,Sr,Ba)S:Eu、K2(Si,Ti,Ge)F6:Mn、3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn、(Sr,Ca)LiAl3N4:Eu等が挙げられる。ここで、特別な場合を除き、蛍光体の組成を示す組成式中において、カンマ(,)で区切られて記載されている複数の元素は、これら複数の元素のうち少なくとも一種の元素を組成中に含むことを意味しており、これら複数の元素から二種以上を組み合わせて含んでいてもよい。また、本明細書において、蛍光体の組成を示す式中、コロン(:)の前は母体結晶を構成する元素及びそのモル比を表し、コロン(:)の後は賦活元素を表す。「モル比」は、蛍光体の組成の1モル中の元素のモル量を表す。
【0086】
また波長変換部材62として、二種類以上の蛍光体を含めてもよい。例えば、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu(以下、明細書中で、「SCASN」と略記することがある。)、(Ca,Sr,Ba)2Si5N8:Euで示す組成式の蛍光体を利用できる。
【0087】
さらに、組成が(Lu,Y,Gd,Tb)3(Al,Ga)5O12:Ceで表されるYAG系蛍光体(以下、明細書中で、「YAG」と略記することがある。)が挙げられる。
【0088】
その他、追加して利用可能な蛍光体として、例えば、Si6-zAlzOzN8-z:Eu(0<z<4.2)、Ca3Sc2Si3O12:Ce、CaSc2O4:Ce、(La,Y,Gd)3(Al,Si)6N11:Ce、(Ca,Sr,Ba)8MgSi4O16(F,Cl,Br)2:Eu、(Ca,Sr,Ba)3Si6O9N4:Eu、(Ca,Sr,Ba)3Si6O12N2:Eu、(Ba,Sr,Ca)Si2O2N2:Eu、(Ba,Sr,Ca,Mg)2SiO4:Eu、(Ba,Sr,Ca)Ga2S4:Eu、(Ca,Sr,Ba,Mg)10(PO4)6(F,Cl,Br,I,OH)2:Eu、(Ba,Sr,Ca)3MgSi2O8:Eu、Sr4Al14O25:Eu、(Si,Al)6(O,N)8:Eu等が挙げられる。
【0089】
波長変換部材62は、好ましくは被覆部材60に沈降させている。例えば発光装置の製造時に、被覆部材60を構成する樹脂に、波長変換部材62として蛍光体を混入させた状態で、第二反射部50で囲まれた領域内に充填し、蛍光体を沈降させることで、
図2に示すように各発光素子1の表面に波長変換部材62を層状に形成できる。あるいは、波長変換部材62を被覆部材60中に均一に分散させてもよい。このような波長変換部材62の配置状態は、被覆部材60を構成する樹脂の硬化前の粘性などによって調整できる。
【0090】
なお本発明に係る実施形態では、波長変換部材を、被覆部材60中に混入させた蛍光体に限定するものでなく、例えば樹脂からなる板状の蛍光体層と、ガラス等の透光体で構成したり、蛍光体とセラミックスの混合物を焼結させた蛍光体セラミックス、樹脂に蛍光体を混ぜてシート状にした蛍光体シート、蛍光体を含有させたガラス等も、波長変換部材として使用できる。
(保護素子70)
【0091】
さらに発光装置100は、配線パターン20の一部に保護素子70を備えている。保護素子70は、静電気や高電圧サージから発光素子1を保護するための素子である。具体的には、ツェナーダイオードが挙げられる。保護素子70は、光吸収を抑えるために、白色樹脂などの光反射部材(第二反射部50)により被覆されていてもよい。
図6、
図8に示す例では、保護素子70の上面はワイヤ49を介して配線パターン20と電気的に接続している。
【0092】
このように、共通の配線パターン20を設けた実装基板10を用いて、直列接続と並列接続を切り替えることが可能となり、接続形態に応じて異なる配線パターン20の実装基板10を用意する必要性を無くせる。また、発光素子列同士の間に余分な配線パターンを走らせることを回避して、発光素子列同士を近接して配置することが可能となり、点光源に近い点灯パターンが得られる。加えて、配線パターン20に発光素子1をフリップチップ実装して直列や並列に接続することで、ボンディングワイヤの使用を回避することでワイヤによる光の吸収を抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【0093】
本発明に係る発光装置は、いわゆるCOBとして、照明器具やスポットライト、ヘッドライト、液晶ディスプレイのバックライト光源、大型ディスプレイ、広告や行き先案内等の各種表示装置、さらには、デジタルビデオカメラ、ファクシミリ、コピー機、スキャナ等における画像読取装置、プロジェクタ装置などに利用することができる。
【符号の説明】
【0094】
100、200、300、400、500…発光装置
1、1’…発光素子;1A…第一発光素子;1B…第二発光素子;1C…第三発光素子;
1D…第四発光素子;1E…第五発光素子;1F…第六発光素子;
2、2’…p電極
3、3’…n電極
10…実装基板
20、20B、20C、20D、20E…配線パターン
21…実装位置:21A…第一実装位置;21B…第二実装位置;21C…第三実装位置
21D…第四実装位置;21E…第五実装位置;21F…第六実装位置
22…実装領域
23…接続用端子
2311…第一発光素子用第一接続用端子
2312…第一発光素子用第二接続用端子
2313…第一発光素子用第三接続用端子
2314…第一発光素子用第四接続用端子
2321…第二発光素子用第一接続用端子
2322…第二発光素子用第二接続用端子
2323…第二発光素子用第三接続用端子
2324…第二発光素子用第四接続用端子
2331…第三発光素子用第一接続用端子
2332…第三発光素子用第二接続用端子
2333…第三発光素子用第三接続用端子
2334…第三発光素子用第四接続用端子
2341…第四発光素子用第一接続用端子
2342…第四発光素子用第二接続用端子
2343…第四発光素子用第三接続用端子
2344…第四発光素子用第四接続用端子
24…延伸部;24A…第一延伸部;24B…第二延伸部;24C…第三延伸部
25…ランド
26…外部接続端子
29…導電部材
30…第一反射部
49…ワイヤ
50…第二反射部
60…被覆部材
62…波長変換部材
70…保護素子