发光装置及照明装置制造方法

发光装置及照明装置制造方法
【专利摘要】改善角度色差而出射均质的照明光。根据实施方式，本发明的发光装置包括发光模块(15)，该发光模块(15)包括基板(21)、多个半导体制的发光元件(45)、及多个密封部件(54)。将各发光元件(45)设置在基板(21)上。各密封部件(54)以混入有荧光体的透光性的树脂为主成分。使这些密封部件(54)从粘接在基板(21)上的底面突起且逐一地填埋一个以上的所述发光元件(45)而形成。设密封部件(54)的底面的直径D相对于突起的高度H的比值(H/D)为自0.22至1.0。
【专利说明】发光装置及照明装置
【技术领域】
[0001]本发明的实施方式涉及具有发光二极管(light emitting diode, LED)等半导体发光元件的发光装置、及具备该发光装置作为光源的照明器具等照明装置。
【背景技术】
[0002]近来，正在进行具有多个发光二极管的照明装置的光源(发光二极管光源)的开发。可作为此种照明装置的光源来使用的发光二极管阵列(array)为人所周知。该发光二极管阵列是在印刷(print)基板上分别设置有多个第一导电图案、第二导电图案、发光二极管芯片(chip)、接合线(bonding wire)、透明树脂而成。
[0003]印刷基板的表面由白色的抗蚀剂(resist)覆盖。第一导电图案、第二导电图案沿印刷基板的长边方向设置。第二导电图案逐个地邻接于多个第一导电图案。第一导电图案较发光二极管芯片大。各发光二极管芯片分别粘晶(die bond)于第一导电图案。接合线连接发光二极管芯片与粘晶有该发光二极管芯片的第一导电图案所邻接的第二导电图案。透明树脂通过灌注(potting)形成在基板上。该透明树脂填埋一个发光二极管芯片及其所连接的接合线等而将这些部分密封。
[0004]滴落至基板上的未硬化的透明树脂在刚滴落后形成圆顶(dome)状的凸起，在硬化之前的期间其底部比较容易延展而高度降低。由此，难以使透明树脂为规定形状。
[0005]此外，通常为获得所期望的颜色的照明光而在透明树脂中混入荧光体。例如，在发光二极管芯片发出蓝色光的情况下，为获得白色的照明光，在透明树脂中混入由蓝色光激发而射出黄色系光的荧光体。
[0006]在如此这样混入有荧光体的透明树脂未成为规定形状的情况下，从该树脂密封的发光二极管芯片至透明树脂表面的各部分的距离，不为固定距离以上的可能性高。若所述距离过短，则发光二极管芯片的发光色占优的倾向增强。与此相反，若所述距离过长，则从荧光体射出的颜色占优的荧光增强。
[0007]因此，在视觉辨识发光二极管光源的情况下，有时根据观察其的角度而产生颜色的差异(将此称作角度色差)。
[0008]为改善该角度色差，在印刷基板上形成包围透明树脂的堤部(bank)，而利用该堤部抑制未硬化的透明树脂的扩散即可。然而，如此一来，零件数增加而构成复杂化，由此成本升闻。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献2:日本专利特开平5-299702号公报
【发明内容】

[0012][发明所要解决的问题]
[0013]实施方式提供一种可改善角度色差而出射均质的照明光的发光装置及照明装置。[0014][解决问题的技术手段]
[0015]实施方式的发光装置具备发光模块(module)，该发光模块(module)包括基板、多个半导体制的发光元件、及多个密封部件。将各发光元件设置在基板上。各密封部件以混入有荧光体的透光性的树脂为主成分。使这些密封部件从粘接在基板上的底面突起且逐一地填埋一个以上的所述发光元件而形成。密封部件的底面的直径D相对于突起的高度H的比值(Η/D)为自0.22至1.0。
【专利附图】

【附图说明】
[0016]图1是表示实施例1的照明器具的立体图。
[0017]图2是表示图1的照明器具的截面图。
[0018]图3是表示排列有图1的照明器具的灯所具有的多个发光模块的状态的前视图。
[0019]图4是表示图3的发光模块之一的前视图。
[0020]图5是将图4中的F5部分放大表示的前视图。
[0021]图6是将图4中的F6部分放大表示的前视图。
[0022]图7是沿图4中的F7-F7线表示的截面图。
[0023]图8是沿图4中的F8-F8线表示的截面图。
[0024]图9是以除去各安装零件与密封部件的状态表示图4的发光模块的前视图。
[0025]图10是图9中的FlO部分的放大图。
[0026]图11是切下图4中的Fll部分的一部分而表示的放大图。
[0027]图12是表示图4的发光模块所具备的密封部件的构成的示意图。
【具体实施方式】
[0028]实施方式I的发光装置具备发光模块。该发光模块包括:基板；多个半导体制的发光元件，设置在该基板上；及多个密封部件，以混入有荧光体的透光性的树脂为主成分，从粘接在所述基板上的底面突起且逐一地填埋一个以上的所述发光元件而形成，所述底面的直径D相对于该突起的高度H的比值(Η/D)为自0.22至1.0。
[0029]该实施方式I的发光装置，可作为搭载在例如照明器具或显示器装置等上的光源来使用。
[0030]实施方式I中，基板也可使用单层或者多层树脂基板。进而，为抑制基板的翘曲并且使从基板的散热性提高，优选使用在背面积层有铝、铁、铜等金属箔的构成的基板。
[0031]实施方式I中，半导体制的发光兀件，代表性的是可列举发光二极管(LED)芯片，但也可使用半导体激光(laser)等。在发光元件使用发光二极管芯片的情况下，其发光色也可为红色、绿色、蓝色中的任一色。此外，也可组合使用不同的发光色的发光二极管芯片。
[0032]实施方式I中，形成填埋发光元件等的密封部件的主成分的树脂，可使用透光性且热塑性的合成树脂，例如可使用各种环氧树脂(epoxy resin)或各种娃酮树脂(siliconeresin)等。实施方式I中，各密封部件填埋的发光元件的数量并不限定于一个，也可为多个。
[0033]实施方式I中，以如上方式规定密封发光元件的各密封部件的纵横比值(H/D)，因此可确保从发光元件至密封部件表面的各位置的距离为Imm以上。因此，不需要用以防止密封部件在硬化之前的期间扩散的堤部，从而可抑制角度色差。
[0034]实施方式2的发光装置是如实施方式1，其中所述密封部件为树脂系硅酮树脂，且其形成后的硬度以肖氏硬度(Shore hardness)计为54以上且94以下。
[0035]实施方式2是如实施方式1，其中进而形成密封部件的树脂系硅酮树脂的肖氏硬度为(74±20)的范围，因此密封部件硬化之前的期间的触变性(thixotropy)提高。由此，抑制密封部件在硬化之前的期间扩散而导致密封部件的高度降低，从而可确保从发光元件至密封部件表面的各位置的距离为Imm以上。与此相对，在密封部件的肖氏硬度低于54的情况下，触变性降低，难以确保从发光元件至密封部件表面的各位置的距离为Imm以上。此夕卜，若密封部件的肖氏硬度超过94，则未硬化的密封部件的流动性低于规定值。由此，在通过例如灌注形成密封部件的情况下，难以进行适量的灌注，从而导致灌注不良的可能性提闻。
[0036]实施方式3的发光装置是如实施方式1，其中在所述基板上形成有布线图案，在包含该布线图案的一部分的安装焊垫(pad)上安装有所述发光元件，并且在所述基板上形成有与所述安装焊垫邻接的导线(wire)连接部,且具备连接这些安装焊垫与导线连接部的导线，该导线的连接于所述发光元件的一端部沿所述发光元件的厚度方向以从该元件远离的方式突出，且连接于所述导线连接部的所述导线的另一端部倾斜，且所述一端部与另一端部之间的所述导线的中间部以与所述发光元件平行的方式从所述一端部弯曲而形成，该中间部相对于所述发光元件的突出高度为75 μ m以上且125 μ m以下。
[0037]实施方式3中，导线是通过打线接合来设置，可优选使用金属细线例如金细线。实施方式3中，所谓导线的中间部以与发光元件平行的方式从导线的一端部弯曲而形成，包含中间部与发光元件平行。然而，实际上存在因制造上的偏差而导致中间部不与发光元件完全平行的情况。如此这样偏差的形态也包含在“以平行的方式”的语言范围内。因此，实施方式3中，也可换言之导线的中间部与发光元件大致平行。因此，导线的中间部从导线的一端部倾斜折弯，且以所述一端部与中间部所夹的角度成为锐角的方式来设置的形态，不包含在所述语言的范围内。
[0038]此外，密封部件随着发光装置的发光及其发光停止而产生膨胀收缩。因该膨胀收缩的缘故而对由密封部件填埋的导线施加有应力(stress)。然而，实施方式3中，导线的中间部以与发光元件平行的方式从与发光元件连接的导线的一端部弯曲而形成。伴随此，导线的中间部相对于发光元件的突出高度被规定为75 μ m以上且125 μ m以下。
[0039]由此，密封部件的膨胀收缩对导线的影响降低，伴随此，所述应力降低。由此，可抑制导线在导线的一端部与发光元件的连接部断开。
[0040]实施方式4的发光装置是如实施方式3，其中在所述基板上形成有覆盖所述布线图案的树脂制的保护部件，利用该密封部件覆盖所述安装焊垫，并且在所述安装焊垫的周部的至少一个部位形成有槽，填充在该槽中的所述保护部件的填充部位粘接于所述密封部件。
[0041]实施方式4的发光装置是如实施方式3，其中进而，树脂制的密封部件与覆盖在其上的金属制安装焊垫的粘接性较树脂彼此的粘接性差。由此，可认为存在密封部件剥离的担忧。然而，填充在安装焊垫周部的槽中的树脂制的保护部件的填充部位与安装焊垫粘接。因此，密封树脂的保持性能提高，从而可抑制密封树脂的剥离。[0042]实施方式5的发光装置是如实施方式1，其中进而具备收纳所述发光模块的扩散透光性的管体(pipe)。该实施方式中，在管体为树脂制的情况下，作为该树脂，可列举例如聚碳酸酯(polycarbonate)树脂。
[0043]实施方式5是如实施方式1，其中进而，可通过管体使从发光模块出射的光扩散，且该光作为照明光出射至该管体外。因此，实施方式5的发光装置在管体为笔直的情况下，可作为光源即直管形灯来实施。在管体为环状的情况下，可作为光源即环形灯来实施。
[0044]实施方式6的发光装置是如实施方式5，其中所述管体的透光率为85%以下，所述发光元件的设置间距(pitch)为5mm以上且9mm以下。
[0045]该实施方式6中，管体的透光率为85%以下，因此多个发光元件难以作为亮点而映入管体。若发光元件的设置间距低于5_，则发光元件成为高密度配置，从而成为导致成本升高的主要因素。若发光元件的设置间距超过9_，则发光元件成为低密度配置，从而所述映入的倾向增强。
[0046]因此，实施方式6是如实施方式5，其中进而，可低成本地抑制多个发光元件作为亮点而映入管体的情况，并且可使管体以大致均匀的亮度发光。
[0047]实施方式7的照明装置包括:器具主体；至少一对灯座(socket)，安装在所述器具主体上:直管形的发光装置，包括扩散透光性的笔直的管体、沿该管体延伸的方向长长地形成且收纳在所述管体中的发光模块、及安装在所述管体的长边方向两端的灯头，且所述直管形的发光装置可拆卸地由所述灯座支撑；且所述发光模块具备以下构成。
[0048]发光模块包括:基板；多个半导体制的发光元件，设置在该基板上；及多个密封部件，以混入有荧光体的透光性的树脂为主成分，从粘接在所述基板上的底面突起且逐一地填埋一个以上的所述发光元件而形成，所述底面的直径D相对于该突起的高度H的比值(H/D)为自 0.22 至 1.0。
[0049]该实施方式7是一种具备发光装置作为光源即直管形灯的照明装置，且该发光装置具备实施方式I记载的发光模块。因此，可期待如下效果，即能提供一种通过确保从发光元件至密封部件表面的各位置的距离为Imm以上，而可改善角度色差来出射均质的照明光的照明装置。
[0050]实施例1
[0051]以下，参照图1?图12对实施例1的发光装置及具备其作为光源的照明装置例如照明器具进行详细说明。
[0052]图1及图2中，符号I例示直接安装形成的一灯用照明器具。该照明器具I包括器具主体(装置主体)2、点灯装置3、成对的灯座4、反射部件5、作为发光装置的例如形成光源的直管形的灯11等。
[0053]图2所示的器具主体2例如由细长形状的金属板制成。器具主体2沿绘制图2的纸面的正背方向延伸。该器具主体2例如使用未图示的多个螺丝固定在室内的天花板上。
[0054]点灯装置3固定在器具主体2的长边方向的中间部。该点灯装置3以接受商用交流电源而生成直流输出的方式构成，并将该直流输出供给至下述的灯11。
[0055]另外，在器具主体2上分别安装有未图示的电源端子台、多个部件支撑金属件、及一对灯座支撑部件等。在电源端子台上连接有从天花板背侧引入的商用交流电源的电源线。进而，电源端子台经由未图示的器具内布线而电性连接于点灯装置3及下述的灯座4。[0056]灯座4连结于所述灯座支撑部件而分别设置于器具主体2的长边方向两端部。两灯座4为适合于下述的灯11所具备的例如G13类型的灯头13的现有的灯座。然而，并不限定于此，可使用适合灯头的种类的类型的灯座。
[0057]这些灯座4具备下述的端子接脚(pin) 13a、端子接脚13b所连接的未图示的一对供电端子等。为对下述的灯11供给电源，而仅在一侧的灯座4的供电端子上连接有器具内布线。在另一侧的灯座4上未连接供电用布线。
[0058]反射部件5形成上表面敞开的槽(trough)形状，且包括例如金属制的底板部5a、侧板部5b、及一对端板5c (图1中仅图示有一个)。
[0059]底板部5a平坦。侧板部5b从底板部5a的宽度方向两端朝斜上方折弯。一对端板5c分别将由底板部5a与侧板部5b的长边方向的端所形成的端面开口闭合。形成底板部5a与侧板部5b的金属板，包含表面呈白色系的颜色的彩色钢板。因此，底板部5a与侧板部5b的表面成为反射面。在底板部5a的长边方向两端部，分别开有未图示的灯座通孔。
[0060]反射部件5覆盖器具主体2及安装在其上的各零件。该状态通过可拆卸的装饰螺丝(参照图1)6来保持。装饰螺丝6可不用工具而用手进行旋动操作，朝上贯通底板部5a而旋入所述部件支撑金属件。灯座4通过所述灯座通孔而向底板部5a的下侧突出。
[0061]照明器具I并不限定于一灯用，也可作为具备两对灯座4而可支撑两根如下说明的灯11的二灯用的照明器具来实施。
[0062]以下，参照图2?图12对可拆卸地由灯座4支撑的灯11进行说明。
[0063]灯11具有与现有的荧光灯相同的尺寸与外径。该灯11包括:管体12 ;灯头13，安装在该管体12的端部；梁14 ;及至少一个例如4个发光模块15。另外，在区分4个发光模块15的情况下，附加后缀a?后缀d来进行图示及说明。
[0064]管体12由透光性的树脂材料形成为例如笔直。形成管体12的树脂材料可优选使用混入有扩散材料的聚碳酸酯树脂。该管体12的扩散透过率为90%?95%。如图2所示那样，管体12于在其使用状态下成为上部的部位的内表面具有一对凸起部12a。
[0065]灯头13的类型为G13，灯头13分别安装在管体12的长边方向两端部。这些灯头13可拆卸地连接于灯座4。通过该连接而由灯座4支撑的灯11配置在反射部件5的底板部5a的正下方。从灯11出射至外部的光的一部分入射至反射部件5的侧板部5b。
[0066]各个灯头13如由图2所代表那样具有端子接脚13a、端子接脚13b。这些端子接脚13a、端子接脚13b突出至灯头13的外部。端子接脚13a、端子接脚13b相互电性绝缘。通过各灯头13的端子接脚13a、端子接脚13b连接于各灯座4而由灯座4支撑灯11。在该支撑状态下，可通过一侧的灯座4内的供电端子及其所连接的端子接脚13a、端子接脚13b而向灯11供电。
[0067]如图2所示那样梁14收纳在管体12中。该梁14为机械强度优异的杆材，例如为达成轻量化而由铝合金形成。梁14的长边方向两端电性绝缘地连结于灯头13。梁14具有多个形成例如肋(rib)状的基板支撑部14a(图2中仅图示一个)。
[0068]如图3所示那样，4个发光模块15a?发光模块15d均形成为细长的长方形，且呈笔直的列排列。该列的长度与梁14的全长大致相等。各发光模块15a?发光模块15d利用通过其而旋入梁14中的未图示的螺丝固定。
[0069]因此,发光模块15a?发光模块15d与梁14 一同收纳在管体12中。以该发光模块的支撑状态，各发光模块15a?发光模块15d的宽度方向两端部载置在管体12的凸起部12a上。由此，各发光模块15a?发光模块15d在较管体12内的最大宽度部更靠上侧大致水平地设置。
[0070]如图7及图8所示那样，各发光模块15包括基板21、布线图案25、保护部件41、多个发光元件45、第一导线51、第二导线52、密封部件54、及各种电气零件55?电气零件59。
[0071]基板21包括基底(base) 22、金属箔23及盖层24。
[0072]基底22为树脂制例如玻璃环氧树脂制。该玻璃环氧树脂制的基板(FR-4)的导热性低，价格比较低。基底22也可由玻璃复合材料(glass composite)基板(CEM-3)或其他合成树脂材料形成。
[0073]如图7及图8所示那样，金属箔23积层在基板21的背面，包含例如铜箔。盖层24遍及金属箔23及基底22的周部背面而积层。该盖层24包含绝缘材料例如合成树脂制的抗蚀剂层。基板21以通过积层在其背面的金属箔23及盖层24而不翘曲的方式得以加强。
[0074]布线图案25如图7及图8所示那样形成三层构造而形成在基底22的表面(即基板21的表面)。第一层U由镀敷在基底22表面上的铜形成。第二层M镀敷在第一层U上且由镍形成。第三层T镀敷在第二层M上且由银形成。
[0075]因此，布线图案25的表面为银制。该银制的第三层T形成反射面，其总光反射率为90%以上。
[0076]保护部件41优选使用以电气绝缘性的合成树脂为主成分的例如白色的抗蚀剂层。该白色抗蚀剂层作为光的反射率高的反射层发挥功能。保护部件41覆盖布线图案25的大部分而形成在基板21上。即，保护部件41使布线图案25的多个部位作为安装焊垫26而保留来覆盖布线图案25。并且，保护部件41使布线图案25的多个部位作为导线连接部27而保留来覆盖布线图案25。进而，保护部件41保留下述的电气零件55?电气零件59的安装部位来覆盖布线图案25。
[0077]各安装焊垫26及各导线连接部27于在基板21上形成有保护部件41的阶段，未由该保护部件41覆盖而是由第三层T露出的部分形成。如图9所示那样，各安装焊垫26沿基板21的长边方向排列。各导线连接部27是与各安装焊垫26成对地分别设置在这些安装焊垫26的附近。因此，各导线连接部27以与安装焊垫26的设置间距相同的设置间距沿基板21的长边方向排列。
[0078]如图10及图11所示那样，安装焊垫26在其周部的至少一个部位例如四个部位具有槽26a?槽26d。各槽26a?槽26b相互隔90度。这些槽26a?槽26b的深度为下述的焊垫直径Dl的1/10?1/5。进而，安装焊垫26的周缘每隔90度便具有形成圆弧状的缘部26e。各缘部26e形成在槽26a?槽26d中的沿安装焊垫26的圆周方向邻接的槽间。
[0079]安装焊垫26具有槽26a?槽26b与缘部26e，由此该安装焊垫26形成大致三叶草(clover)形状。槽26a较其他三个槽26b?槽26d大，在其内侧设置有导线连接部27。安装焊垫26以通过其中心与导线连接部27的直线L(图10中以单点划线表示)为基准形成为左右对称。
[0080]如此这样安装焊垫26为大致三叶草形状，且在其槽26a内设置有导线连接部27，则可有助于使下述的密封部件54的直径D变小。安装焊垫26的焊垫直径Dl例如为3.6mm。焊垫直径Dl是以安装焊垫26的中心为分界而成对定位的缘部26e间的尺寸。
[0081]在各槽26a?槽26b中填充有保护部件41。将填充在槽26a?槽26b中的保护部件41的部分称作填充部位42 (参照图7及图11)。各填充部位42形成朝向安装焊垫26的中心突出的凸部。这些填充部位42在布线图案25的积层方向上较第三层T的表面突出(参照图7)。各填充部位42中的至少一个于在安装焊垫26安装下述的发光元件45时，作为算出该发光元件45的安装位置的基准来使用。相对于槽26a的填充部位42，避开导线连接部27而填充在槽26a中。
[0082]在各槽26a?槽26b中填充有保护部件41。将填充在槽26a?槽26b中的保护部件41的部分称作填充部位42 (参照图7及图11)。填充部位42在布线图案25的积层方向上较第三层T的表面突出(参照图7)。相对于槽26a的填充部位42，避开导线连接部27而填充在槽26a中。
[0083]多个发光兀件45包含发光二极管的裸芯片。该裸芯片使用发出例如蓝色光的发光二极管的裸芯片。发光二极管的裸芯片在蓝宝石制的元件基板的一面具备发光层，且平面形状为长方形。如图11所示那样，形成阳极(anode)的元件电极45b与形成阴极(cathode)的元件电极45a，例如沿发光二极管的裸芯片的长边方向排列设置在发光层上。
[0084]这些发光元件45,使用粘接剂46 (参照图7及图8)将所述一面的相反侧的元件基板的另一面固定在作为反射面的安装焊垫26上。该情况下，各发光元件45使其元件电极45a、元件电极45b的排列与安装焊垫26的槽26a、槽26c的排列一致而分别粘接在安装焊垫26上。从而，安装在各安装焊垫26上的发光元件45，形成沿基板21的长边方向(中心轴线延伸的方向)排列的发光兀件列。在所述列中，发光兀件45的设置间距为5mm以上且9mm以下。
[0085]发光元件45的粘接部位优选为安装焊垫26的中央部。由此，可利用发光元件45周围的反射面区域，反射从发光元件45射出并入射至安装焊垫26的光。
[0086]该情况下，入射至安装焊垫26的光越接近于发光元件45变得越强，可利用所述反射面区域反射该强光。槽26a?槽26d与反射所述强光的反射面区域分开。因此，安装焊垫26的表面(反射面)的面积因安装焊垫26的周部的槽26a?槽26d而减少,但此情况不会导致安装焊垫26的反射性能实质上降低，因而可忽略。
[0087]包含发光二极管的裸芯片的发光元件45的发光，可通过在半导体的p-n接面流动顺向电流而实现，因此该发光元件45是将电能直接转换为光的固体元件。利用该发光原理发光的发光元件45，与通过通电而使灯丝(filament)白炽为高温，且利用该热射出来射出可见光的白炽灯泡相比，具有节能效果。
[0088]粘接剂46优选在获得粘接的耐久性方面具有耐热性，进而具有透光性以即便在发光元件45的正下方也可反射。作为该粘接剂46，可优选使用硅酮树脂系的粘接剂。
[0089]第一导线51与第二导线52包含金属细线例如金细线，且使用接合机器来布线。
[0090]如图7所示那样，第一导线51是将发光元件45与布线图案25电性连接而设置。该情况下，通过一次接合(first bonding)而将第一导线51的一端部51a连接于发光元件45的元件电极45a。通过二次接合而将第一导线51的另一端部51b连接于布线图案25的导线连接部27。
[0091]第一导线51的一端部51a沿发光兀件45的厚度方向朝从该发光兀件45离开的方向突出。导线连接部27以发光元件45的厚度方向为基准，较该发光元件45的元件电极45a、元件电极45b更靠基板21侧。第一导线51的另一端部51b倾斜连接于该导线连接部27。
[0092]第一导线51的中间部51c为占据一端部51a与另一端部51b之间的部位。该中间部51c如图7所示那样，从一端部51a弯曲且以与发光元件45平行的方式形成。中间部51c相对于发光元件45的突出高度h为75 μ m以上且125 μ m以下，优选规定为60 μ m以上且100 μ m以下。由此，打线接合的第一导线51，保持低的以发光元件45为基准的高度来布线(本说明书中，将该布线构造称作低布线回路(loop))。
[0093]如此这样布线的第一导线51的中间部51c与另一端部51b，沿与发光元件45形成列的方向正交的方向延伸。所述布线可通过所述的发光兀件45相对于安装焊垫26的配置而实现。通过该布线，可缩短第一导线51的长度。因此，与俯视下第一导线51相对于发光元件倾斜布线的情况相比，可降低第一导线51的成本。
[0094]第二导线52是通过打线接合来连接发光元件45与安装焊垫26而设置。该情况下，通过一次接合而将第二导线52的一端部连接于发光元件45的元件电极45b。通过二次接合而将第二导线51的另一端部连接于安装焊垫26。
[0095]密封部件54是如图12中示意性地所示那样，在作为主成分的树脂54a中分别混入适量的荧光体54b与填料(filler) 54c而形成。
[0096]树脂54a使用具有透光性的树脂系硅酮树脂或混合(hybrid)系硅酮树脂。树脂系硅酮树脂及混合系硅酮树脂成为立体交联而成的组织，因此较透光性的硅酮橡胶硬
[0097]荧光体54b由发光元件45发出的光激发而射出与发光元件45发出的光的颜色不同的颜色的光。实施例1中，发光元件45发出蓝色的光，因此使用黄色荧光体，所述黄色荧光体通过所述激发而射出相对于蓝色光处于补色关系的黄色系的光。由此，可出射白色光作为发光装置灯11的输出光。
[0098]密封部件54通过填埋安装焊垫26、导线连接部27、发光元件45、第一导线51、及第二导线52而密封这些部分来形成在基板21上。该密封部件54是在未硬化的状态下朝发光元件45滴落，且其后通过加热处理而硬化来形成。在密封部件54的滴落(灌注)中使用分配器(dispenser)等。
[0099]已硬化的密封部件54在基板21上沿该基板21的长边方向以规定间隔排列，且以发光元件45的列为基准而形成密封部件列来设置。已硬化的密封部件54粘接在基板21上。即，本实施例的情况下，在形成在基板21上的布线图案25的安装焊垫26、及该安装焊垫26周围的保护部件41粘接有密封部件54的底面。各密封部件54从其底面突起且逐一地填埋发光元件45而形成，且形成圆顶形状或富士山形状。
[0100]密封部件54的直径D (参照图7)被规定为焊垫直径Dl的1.0倍?1.4倍，在实施例I的情况下，直径D为4.0mm?5.0mm。由此,安装焊垫26的一部分不会从密封部件54露出。并且，密封部件54不会相对于安装焊垫26过多，可保持下述的纵横比值并且可使密封部件54的使用量为适量。另外，并不存在为了规定密封部件54从底面突起的高度H与所述底面的直径D而包围发光元件45等的框体等。因此，密封部件54的直径D与高度H可通过密封部件54的滴落量、硬度、及硬化的时间来控制。
[0101]以发光元件45为基准的密封部件54突起的高度H为1.0mm以上。为确保该1.0mm以上的高度H而将密封部件54的纵横比值设定为0.22?1.00。此处，密封部件54的纵横比值是指填埋发光元件45的密封部件54的底面的直径D相对于密封部件54突起的高度H的比值(Η/D)。
[0102]进而，密封部件54的正交直径的比值为0.55?1.00。此处，正交直径的比值是指如图11所示那样粘接在基板21上的密封部件54的底面中相互正交的直径X、直径Y的比值。直径X是通过发光元件45的中心而任意地绘制的所述底面的直径。直径Y是与直径X正交来绘制的所述底面的直径。
[0103]图4至图6中的任一图所示的电气零件55为电容器(condenser)。电气零件56为连接器(connector)。电气零件57为整流用二极管。电气零件58为电阻。电气零件59为输入连接器。
[0104]包含电容器的电气零件55安装在4个发光模块15的各个上。该电容器抑制噪声重叠于各发光模块15的布线图案25,由此防止发光兀件45误发光。
[0105]如图3所示那样，包含连接器的电气零件56，针对设置在由4个发光模块15形成的模块列的长边方向两端部的发光模块15a、发光模块15d，而仅安装在这些发光模块的一端部。进而，电气零件56针对设置在发光模块15a、发光模块15d之间的发光模块15b、发光模块15c，而分别安装在这些发光模块的长边方向两端部。邻接的发光模块15的电气零件56彼此通过遍及这些电气零件的未图示的电线来连接。由此，各发光模块15电性串联连接。
[0106]如图5所示那样，电气零件57?电气零件59均安装在发光模块15a的另一端部。包含输入连接器的电气零件59连接于发光模块15的布线图案25。与电气零件59连接的未图示的电线，分别与设置在接近该电气零件59 —侧的灯头13的端子接脚13a、端子接脚13b连接。
[0107]若使照明器具I的灯座4支撑所述构成的直管形的灯11来对灯11供电，则各发光元件45分别发光。伴随此，从密封部件54出射的白色光利用管体12扩散并且透过管体12出射至外部。由此，将灯11的下方空间照明。伴随此，从管体12出射的白色光的一部分由反射部件5的侧板部5b反射而照明较灯11更靠上侧的空间。
[0108]形成该照明的光源的灯11所具备的发光模块15的安装焊垫26，由表面为银制的布线图案25的一部分形成。由此，分别安装有发光元件45的各安装焊垫26作为光的反射面发挥功能。
[0109]并且，填埋安装焊垫26、发光元件45、导线连接部27、第一导线51等而密封这些部分的密封部件54，由树脂系的硅酮树脂形成。树脂系硅酮树脂的交联构造为立体。因此，与硅酮油或硅酮橡胶相比，氧或水蒸气等气体透过性能低。附带而言，密封部件54的氧透过性为1200cm3(m2.天(day).atm)以下,水蒸气透过性为35g/m2以下。该水蒸气透过性优选20g/m2以下。
[0110]如此，利用气体透过性低的树脂系硅酮树脂来密封表面为银反射层的安装焊垫
26。由此，抑制由大气中的气体透过密封部件54引起的安装焊垫26的变色而导致反射性能劣化。由此，可提高光束维持率。
[0111]附带而言，以往提供的直管形的发光二极管灯的光束维持率在4万小时为70%左右。与此相比，通过本发明人的试验而确认出，实施例1的灯11可使光束维持率在4万小时提高至94%。
[0112]此外，每当重复进行灯11的点灯与熄灯时，密封部件54便会膨胀收缩。伴随此，对由密封部件54填埋的第一导线51施加有应力。另一方面，树脂系硅酮树脂与硅酮橡胶相比硬度高。若密封部件54的硬度高，则第一导线51相对于发光元件45的突出高度h越高，从而施加至第一导线51的应力越增大。
[0113]然而，第一导线51形成低布线回路来布线。即，第一导线51的中间部51c，从连接于发光元件45的第一导线51的一端部51a弯曲且以与发光元件45平行的方式形成。并且，中间部51c相对于发光元件45的突出高度h为75 μ m以上且125 μ m以下。如此这样遍及发光元件45与导线连接部27的第一导线51，规定成低的高度来布线。
[0114]由此，可减轻伴随密封部件54的膨胀收缩而施加至第一导线51的应力。因此，可抑制因基于灯11的点灯、熄灯的热循环，而导致第一导线51在第一导线51的一端部51a与发光元件45的连接部断开。
[0115]如上所述，根据实施例1的灯11，可抑制与发光元件45连接的第一导线51的断线,并且可提高光束维持率。
[0116]进而，在实施例1的灯11所具备的密封部件54中混入有荧光体54b。并且，表示密封部件54的底面的直径D相对于以发光元件45为基准的密封部件54突起的高度H的关系的纵横比值(Η/D)规定为自0.22至1.00。通过该纵横比值的规定，可确保从发光元件45至密封部件54表面的各位置的距离为Imm以上。
[0117]由此，可抑制角度色差，从而可抑制由从密封部件54出射的光照射的管体12、及由透过该管体12的光照射的反射部件5的侧板部5b等部位的色不均。换言之，可抑制如下情况，即发光元件45的发光色强而主要由蓝色来照射的区域、与来自荧光体54b的射出光强而主要由黄色调来照射的区域混在一起，因而变得醒目。
[0118]而且，实施例1中，密封部件54在形成后的硬度以肖氏硬度计规定为54以上至94。由此，可抑制所述角度色差。
[0119]S卩，通过密封部件54含有填料54c，而使密封部件54的硬度提高，通过灌注来设置的密封部件54的未硬化状态下的触变性提高。因此，可抑制经灌注的密封部件在其后加热硬化之前的期间扩散而使高度H变低。
[0120]因此，可确保所述的规定纵横比值(H/D)，从而可确保从发光元件45至密封部件54表面的各位置的距离为Imm以上。
[0121]另外，与此相对，若填料54c未被混入，则触变性降低。伴随此，密封部件54在其硬化之前的期间容易扩散，密封部件54的高度降低。由此，难以确保从发光元件45至密封部件的54表面的各位置的距离为Imm以上。此外，若填料54c的含有率过多，则未硬化的密封部件的流动性低于规定值。因此，难以进行适量的灌注，从而导致灌注不良的可能性提闻。
[0122]进而，实施例1的灯11所具有的安装焊垫26，在其周部形成有槽26a?槽26d，填充在这些槽26a?槽26d中的保护部件41的填充部位42由密封部件54覆盖而粘接于该密封部件54。并且，密封部件54的周部粘接于保护部件41。
[0123]实施例1中，硅酮树脂制的密封部件54与其所覆盖的安装焊垫26的银制表面的粘接性，较树脂彼此的粘接性差。因此，在使密封部件54的直径D变小的情况下，密封部件54从基板21剥尚的可能性提闻。
[0124]然而，如所述这样树脂制的保护部件41的对于安装焊垫26的槽26a?槽26d的填充部位42粘接于树脂制的安装焊垫26。由此，密封安装焊垫26等的密封部件54相对于基板21的保持性能提闻。
[0125]因此，即便在使安装焊垫26小径化的情况下，也可抑制安装焊垫26的剥离。因此，可降低密封部件54的使用量。并且，例如适于提高安装焊垫26及发光元件45的设置密度的情况。
[0126]进而，实施例1中，收纳发光模块15的具有扩散透光性的树脂制的管体12，使从发光模块15出射的光扩散并作为照明光出射至外部。而且，管体12为笔直，且在该管体12的长边方向两端分别安装有灯头13。因此，实施例1的灯11可作为光源即直管形灯来实施。
[0127]而且，管体12的透光率为85%以下，发光元件45的设置间距为5mm以上且9mm以下。
[0128]在管体12的透光率超过85%而提高光透过性的情况下，沿基板21的长边方向排列的多个发光元件45作为亮点而映入管体12的倾向提高。若发光元件45的设置间距低于5_，则伴随此，发光元件45沿基板21的长边方向成为高密度配置，因此成为成本升高的主要因素。与此相反，若发光元件45的设置间距超过9mm，则伴随此，发光元件45沿基板21的长边方向成为低密度配置，因此所述映入的倾向提高。
[0129]因此，如所述这样规定管体12的扩散透光率与发光元件45的设置间距的实施例1中，可低成本地抑制多个发光元件45作为亮点映入管体12。并且，可使管体12以大致均匀的亮度发光来照明。
[0130]实施例1以所述方式构成，但本发明的实施方式并不限定于实施例1。例如，实施例I中，作为具有灯头的灯而说明了发光装置，但可作为不具有灯头的发光装置来实施。
【权利要求】
1.一种发光装置，具备发光模块，其特征在于， 所述发光模块包括: 基板； 多个半导体制的发光元件，设置在所述基板上；及 多个密封部件，以混入有荧光体的透光性的树脂为主成分，从粘接在所述基板上的底面突起且逐一地填埋一个以上的所述发光元件而形成，所述底面的直径D相对于所述突起的高度H的比值(Η/D)为自0.22至1.0。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于:所述密封部件为树脂系硅酮树脂，且其形成后的硬度以肖氏硬度计为54以上且94以下。
3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于:在所述基板上形成有布线图案，在包含所述布线图案的一部分的安装焊垫安装有所述发光元件，并且在所述基板上形成有与所述安装焊垫邻接的导线连接部，且具备连接所述安装焊垫与所述导线连接部的导线，所述导线的连接于所述发光元件的一端部沿所述发光元件的厚度方向以从所述元件远离的方式突出，与所述导线连接部连接的所述导线的另一端部倾斜，且所述一端部与所述另一端部之间的所述导线的中间部从所述一端部弯曲且以与所述发光元件平行的方式形成，所述中间部相对于所述发光元件的突出高度为75 μ m以上且125 μ m以下。
4.根据权利要求3所述的发光装置，其特征在于:在所述基板上形成有覆盖所述布线图案的树脂制的保护部件，利用所述密封部件覆盖所述安装焊垫，并且在所述安装焊垫的周部的至少一个部位形成有槽，填充在所述槽中的所述保护部件的填充部位粘接于所述密封部件。
5.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于:所述发光装置进而包括收纳所述发光模块的扩散透光性的管体。
6.根据权利要求5所述的发光装置，其特征在于:所述管体的透光率为85%以下，且所述发光元件的设置间距为5mm以上且9mm以下。
7.一种照明装置，包括: 装置主体； 至少一对灯座，安装在所述装置主体:及 直管形的发光装置，可拆卸地由所述灯座支撑，具备扩散透光性的笔直管体、沿所述管体延伸的方向长长地形成且收纳在所述管体中的发光模块、及安装在所述管体的长边方向两端的灯头，其特征在于， 所述发光模块包括: 基板； 多个半导体制的发光元件，设置在所述基板上；及 多个密封部件，以混入有荧光体的透光性的树脂为主成分，从粘接在所述基板上的底面突起且逐一地填埋一个以上的所述发光元件而形成，所述底面的直径D相对于所述突起的高度H的比值(Η/D)为自0.22至1.0。
【文档编号】H01L33/54GK103649619SQ201180072338
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2011年7月29日 优先权日:2011年7月29日
【发明者】川岛净子, 小柳津刚, 玉井浩贵, 林田裕美子, 松田周平, 涉泽壮一, 绪方正弘, 上村幸三, 西村洁 申请人:东芝照明技术株式会社