发光装置以及照明装置的制作方法

专利名称：发光装置以及照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用发光二极管(Light Emitting Diode, LED)等的发光元件的发光装置以及照明装置。
背景技术：
近年来，使用多个发光二极管来作为光源的照明装置已经实用化。此种照明装置例如被用作直接安装在室内的天花板上的、所谓表面安装(surface mounted)型的一般照明(general lighting)。发光二极管被安装在基板上并由密封构件所密封。作为密封构件，例如使用有在透明硅酮(silicone)树脂等中混入有荧光体的材料。此情况下，例如将多个发光二极管呈矩阵(matrix)状地排列安装于基板的表面， 并用密封构件来密封基板的整个表面。但是，如果像这样用密封构件来覆盖基板的整个表面，则所用的密封构件的量将变多，相应地，材料成本(cost)将变高。因此，考虑将多个发光二极管呈多列地排列安装于基板的表面，并分别用细长的密封构件来密封各列发光二极管的方法。若采用此方法，则可减少密封构件的量，相应地， 能够抑制照明装置的制造成本。但是，此时，当对照明装置进行点灯时，有可能会在密封构件的列之间出现暗部分。因而，期望开发出一种不存在因如此之暗部分造成的亮度偏差的发光装置以及照明装置。由此可见，上述现有技术在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的发光装置以及照明装置，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容
本发明的目的在于，克服现有的使用发光二极管作为光源的照明装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的发光装置以及照明装置，所要解决的技术问题是使其能够均勻地照射优质的照明光，从而更加适于实用。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。为达到上述目的，本发明的第1技术方案提供一种发光装置，其包括多个发光元件；基板，呈多列地排列安装有所述多个发光元件；以及多列密封构件，沿着所述列来对所述多个发光元件形成密封，且邻接的所述密封构件的列之间的距离为所述密封构件的宽度的0. 5倍以上且2倍以下，所述密封构件的宽度为该密封构件的高度的2. 0倍以上且7. 8倍以下。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。为达到上述目的，根据本发明的第1技术方案所述的发光装置，本发明的第2技术方案还包括中间构件，配置于邻接的所述列之间且具有反射面，该反射面将经由密封所述列的密封构件而出射的光反射至前方。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。为达到上述目的，根据本发明的第1技术方案所述的发光装置，本发明的第3技术方案，所述中间构件具有反射面，该反射面将经由邻接的密封构件而出射的光反射至前方。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。 的，根据本发明的第1技术方案所述的发光装置，本发明的第4技术方案，
所述中间构件由透明的树脂所形成。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。 的，根据本发明的第2技术方案所述的发光装置，本发明的第5技术方案，所述中间构件包含氧化铝或二氧化硅等的扩散剂。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。 的，根据本发明的第1技术方案所述的发光装置，本发明的第6技术方案，所述密封构件的宽度为该密封构件的高度的2. 0倍 7. 8倍。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。 的，本发明的第7技术方案提供一种照明装置，其包括装置本体；以及第1至第6技术方案中任一技术方案所述的发光装置，配设于所述装置本体上。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。为达到上述目的，根据本发明的第7技术方案所述的照明装置，本发明的第8技术方案还包括光扩散性的前表面罩，以覆盖所述发光装置的前表面的方式而安装于所述装置本体上。综上所述，本发明发光装置以及照明装置，在下方开口部设置前表面罩，可抑制亮度不均且角度色差不明显的光进一步扩散，从而能够均勻地照射优质的照明光。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。


图1是从表面侧观察第1实施方式的发光装置的概略图。图2是表示图1的发光装置的基板上的导体图案(pattern)的概略图。图3是从图2的基板去除第2导体图案而表示安装有多个发光二极管(diode)的状态的概略图。图4是从背面侧观察图2的基板的概略图。
为达到上述目为达到上述目为达到上述目为达到上述目
的图。图。

图5是沿着图1的F5-F5线的剖面图。 图6是表示多个发光二极管的连接状态的接线图。 图7是搭载有图1的发光装置的照明装置的立体图。
图8是表示图1的发光装置的密封构件的直径/高度的比率与相关色温差的关系
图9是表示图1的发光装置的密封构件的直径/高度的比率与发光效率的关系的
图10是表示图1的发光装置的出射角度与相关色温的关系的图。 图11是从表面侧观察第2实施方式的发光装置的概略图。 图12是图11的发光装置的剖面图。 图13是第3实施方式的发光装置的剖面图。 图14是从表面侧观察第4实施方式的发光装置的概略图。 图15是从表面侧观察第5实施方式的发光装置的概略图。
1、60、70、80、90 发光装置 2a,2b 长边 3 发光元件 4c 隔离部 5b 第2面 6:贯穿部 10 第1导体图案 12 焊垫
13:正侧供电导体 15:中继导体 16b 第2安装区域 19a、19b 延长部 21 正极端子 24a,24b 供电图案 26a 导线 28 铜层 30 镀银层 33 支线 36 粘接剂
40a 40 i 并联电路 45 凹部 45b,45c 侧面 48、53 抗蚀剂层 51 第1狭缝 62、72、92 中间构件 101 本体盒
2:基板
2c、2d 短边 4a,4b,4d 密封构件第1面 5c 外周面 8 螺丝 11 第2导体图案 12a 狭缝 14:负侧供电导体 16a 第1安装区域 17,45 凹部 20、25 供电端子 22 负极端子 26 电源连接器 27 中继连接器 29 镀镍层 32 共用线 ；34 曲线部 38,39 接合线 41 电容器 45a 底面 46 弯曲部 50 散热片材
52 第2狭缝 100 照明装置 102 前表面罩
A:宽度B:间隔C:高度D 距离
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的发光装置以及照明装置其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。根据一实施方式，发光装置1具有基板2，呈2列地排列安装有多个发光元件3 ； 以及2列密封构件^、4b，对应于每列来密封多个发光元件。密封构件的列之间的距离B为各列密封构件的宽度A的0. 5倍 2倍。以下，参照附图来说明各实施方式。(第1实施方式)以下，参照图1至图7来说明第1实施方式。图1至图6表示发光装置1，图7表示使用该发光装置1的照明装置100。另外，在各图中，对于相同部分标注相同符号并省略重复的说明。作为照明用光源的发光装置1具有基板2、多个发光元件3以及一对密封构件如、 4b。基板2例如由玻璃环氧(glass epoxy)树脂之类的合成树脂材料所形成。基板2为具有一对长边h、2b以及一对短边2c、2d的细长的形状。进而，基板2具有第1面fe、位于第 1面的相反侧的第2面5b、以及连结第1面与第2面恥的外周面5c。第1面以及第2面恥分别为平坦(flat)的面。根据本实施方式，基板2的沿着长边h、2b的长度尺寸为230mm，沿着短边2c、2d的宽度尺寸为35mm。进而，基板2的厚度尺寸优选0. 5mm以上1. 8mm以下。本实施方式中，使用厚度尺寸为1. Omm的基板2。基板2的形状并不限于长方形状，也可以是正方形状或圆形状。而且，对于基板2 的材料，可以使用陶瓷(ceramics)材料或其他合成树脂材料。进而，为了提高各发光元件 3的散热性，作为基板2，也可以使用一种在铝等的导热性良好且散热性优异的基底(base) 板的一面层叠有绝缘层的金属制的基板。在规定基板2的长边h、2b的端缘形成着多个贯穿部6。贯穿部6是在基板2的外周面5c上开口的圆弧状的切口，且在厚度方向上贯穿基板2。进而，贯穿部6在基板2的长边方向上空开间隔而排列着。多个螺丝8插通贯穿部6。螺丝8是将基板2固定于照明装置的底座的固定件的一例，穿过贯穿部6而螺入底座。在将螺丝8螺入底座的状态下，基板2的端缘被包夹在螺丝8的头部与底座之间。借此，将基板2固定于底座。如图2所示，在基板2的第1面fe上形成着第1导体图案10以及第2导体图案 11。第1导体图案10例如具有9个焊垫(pad) 12、正侧供电导体13、负侧供电导体14以及中继导体15。焊垫12具有四方形状，并且在基板2的长边方向上空开间隔而排列成一列。各焊垫12被狭缝(slit) 12a划分成第1安装区域16a以及第2安装区域16b。狭缝1 在焊垫12的中央部沿着基板2的长边方向呈直线状延伸，并且在焊垫12的一端形成开口。在焊垫12的第1安装区域16a上形成着六个凹部17。凹部17在焊垫12的一侧缘形成开口，并且在基板2的长边方向上空开间隔而排列成一列。同样地，在焊垫12的第2安装区域16b上形成着六个凹部17。凹部17向狭缝1 形成开口，并且在基板2的长边方向上空开间隔而排列成一列。如图2所示，除了位于基板2左端的一个焊垫12以外的剩余的焊垫12分别具有一对延长部19a、19b。延长部19a、19b从焊垫12的一端沿着基板2的长边方向呈直线状延伸，并且彼此空开间隔而平行地配置着。延长部19a、19b分别具有六个供电端子20。供电端子20从延长部19a、19b突出，并且在基板2的长边方向上空开间隔而排列成一列。焊垫12的一个延长部19a沿着相邻的焊垫12的一侧缘而延伸。延长部19a的供电端子20被插入至焊垫12的一侧缘处成开口的凹部17。延长部19a与焊垫12的一侧缘通过在这两者间设置绝缘用的间隔而电性切断。同样地，延长部19a的供电端子20与凹部 17通过在这两者间设置绝缘用的间隙而电性切断。焊垫12的另一个延长部19b被插入至相邻的焊垫12的狭缝12a。延长部19b的供电端子20被插入至向狭缝1 处成开口的凹部17。延长部19b与焊垫12经由位于狭缝12a内的绝缘用的间隙而电性切断。同样地，延长部19b的供电端子20与凹部17通过在这两者间设置绝缘用的间隙而电性切断。因此，由图2可明确的是，多个焊垫12以使延长部19a、19b在基板2的宽度方向上交替地反转的形态而在基板2的长边方向上排列成一列。如图2所示，正侧供电导体13以沿着基板2的长边2b的方式，遍及基板2的全长而延伸。负侧供电导体14以沿着基板2的长边2b的方式，沿着基板2的长边方向而延伸。 负侧供电导体14的左端连接于位于基板2左端的一个焊垫12。正侧供电导体13具有正极端子21。同样地，负侧供电导体14具有负极端子22。 正极端子21以及负极端子22在基板2的左端部彼此空开间隔而排列着。中继导体15以沿着基板2的长边2b的方式，沿着基板2的长边方向延伸。中继导体15位于基板2的右端部。中继导体15具有一对供电图案Ma J4b。供电图案Ma、Mb 沿着基板2的长边方向呈直线状延伸，并且彼此空开间隔而平行地配置着。供电图案Ma、 24b分别具有六个供电端子25。供电端子25从供电图案Ma、24b突出，并且在基板2的长边方向上空开间隔而排列成一列。一个供电图案2 沿着位于基板2右端的焊垫12的一侧缘而延伸。供电图案2 的供电端子25被插入至焊垫12的一侧缘处成开口的凹部17。供电图案2 与焊垫12的一侧缘通过在这两者间设置绝缘用的间隔而电性切断。同样地，供电图案Ma的供电端子 25与焊垫12的凹部17通过在这两者间设置绝缘用的间隙而电性切断。另一个供电图案24b被插入至位于基板2右端的焊垫12的狭缝12a。供电图案 24b的供电端子25被插入至向狭缝1 处成开口的凹部17。供电图案24b与焊垫12经由位于狭缝1 内的绝缘用的间隙而电性切断。同样地，供电图案24b的供电端子25与焊垫 12的凹部17通过在这两者间设置绝缘用的间隙而电性切断。如图1以及图2所示，在正极端子21以及负极端子22上焊接着电源连接器 (connector) 26。电源连接器沈位于基板2的第1面之上，并且经由导线(lead) 26a而电性连接于电源电路。进而，负侧供电导体14与中继导体15之间经由中继连接器27而短路。如图5所示，包含焊垫12的第1导体图案10呈具有铜层观、镀镍层四以及镀银层30的三层构造。铜层观是通过对层叠在基板2的第1面fe上的铜箔进行蚀刻(etching) 而形成。镀镍层四是通过对铜层观实施电解镀敷而形成在铜层观上。镀银层30是通过对镀镍层四实施电解镀敷而形成在镀镍层四上。镀银层30构成被覆镀镍层四并且露出于第1导体图案10的表面的反射层。因此，第1导体图案10的表面成为反光面。该反光面的全光线反射率为90%左右。镀镍层四优选将膜厚设为5μπι以上。同样地，镀银层30优选将膜厚设为Ιμπι 以上。通过如此来规定镀镍层四以及镀银层30的膜厚，能够消除镀镍层四以及镀银层30 的膜厚的偏差，从而能够使所有焊垫12的反光率均勻化。第2导体图案11是用于在对第1导体图案10的焊垫12实施电解镀敷时，将所有焊垫12维持为同电位。具体而言，第2导体图案11具有图2所示的共用线(line) 32和多条支线33。共用线32以沿着基板2的长边加的方式，遍及基板2的全长而呈直线状延伸。 与此同时，共用线32从对基板2的长边加进行规定的基板2的端缘离开预定的距离D。进而，共用线32在与基板2的贯穿部6对应的位置具有多个曲线部34。曲线部 34朝向远离贯穿部6的缘的方向描绘圆弧而弯曲。因此，共用线32由于曲线部34的存在， 在与贯穿部6对应的部位，也与贯穿部6的缘离开至少与所述距离D相同的尺寸。支线33从共用线32分支并朝向焊垫12呈直线状延伸。支线33在基板2的长边方向上彼此空开间隔而排列着。支线33的前端电性连接于所有焊垫12以及中继导体15 的供电图案Ma。换言之，所有焊垫12以及中继导体15经由支线33而电性连接于共用线 32。第2导体图案11是与第1导体图案10同时形成于基板2的第1面fe上，并呈与第ι导体图案10同样的三层构造。因此，第2导体图案11的表面由镀银层构成，从而具有反光性。多个发光元件3为发光二极管(LED)的裸芯片(bare chip)。本实施方式中，为了经由发光装置1发出白色系的光，而使用发出蓝色的光的发光元件3。LED的裸芯片3例如为InGaN系的元件，在透光性的蓝宝石(sapphire)元件基板上层叠着发光层。发光层是依序层叠η型氮化物半导体层、InGaN发光层和ρ型氮化物半导体层而形成。并且，用于使电流流经发光层的电极是由在P型氮化物半导体层上由P型电极焊垫形成的正侧电极、以及在η型氮化物半导体层上由η型电极焊垫形成的负侧电极所构成。发光元件3经由硅酮(silicone)树脂系的粘接剂36而粘接于各焊垫12的第1 安装区域16a以及第2安装区域16b。具体而言，6个发光元件3在焊垫12的第1安装区域16a上沿着基板2的长边方向空开间隔而排列成一列，并且，6个发光元件3在焊垫12的第2安装区域16b上沿着基板2的长边方向空开间隔而排列成一列。因此，各焊垫12具有 12个发光元件3。亦即，当在基板2的长边方向上排列着9个焊垫12时，将在基板2的长边方向上排列各列各讨个发光元件3。如此，沿着基板2的长边方向排列成2列的各列发光元件3 如图1所示，由细长的密封构件^、4b分别进行密封。本实施方式中，沿着基板2的长边方向而排列有2列发光元件3，但也可以将发光元件3的列设为3列以上。如图3以及图5所示，发光元件3的正侧电极经由接合线(b0ndingWire)38而电性连接于粘接着发光元件3的焊垫12。发光元件3的负侧电极经由另一接合线39而电性连接于相邻的焊垫12的供电端子20以及供电图案Ma、24b的供电端子25。这些接合线38、 39由金(Au)的细线构成，为了提高安装强度和减少LED的裸芯片的损伤，经由以金(Au)为主成分的凸块(bump)而连接着。亦即，如图6所示，发光装置1具有并联连接有12个发光元件3的9个并联电路 40a、40b、40c、40d、40e、40f、40g、40h、40i，并且 9 个并联电路 40a、40b、40c、40d、40e、40f、 40g、40h、40i彼此串联连接着。进而，本实施方式中，为了防止发光装置1的误动作，在9个并联电路40a、40b、 40c、40d、40e、40f、40g、40h、40i上分别连接着电容器(condenser) 41。与此同时，在将并联电路40a、40b、40c、40d、40e、40f、40g、40h、40i串联连接的电路上也连接着电容器41。电容器41安装于基板2的第1面fe上。本实施方式中，接合线39所连接的供电端子20、25被插入相邻的焊垫12的凹部 17。换言之，供电端子20、25朝向第1安装区域16a以及第2安装区域16b的中央部而进出，因此能够不改变接合线38、39的长度而将发光元件3粘接于第1安装区域16a以及第2 安装区域16b的中央部。因此，能够使发光元件3发出的热传导至第1安装区域16a以及第2安装区域16b的广范围，并从焊垫12效率良好地散发。将所有焊垫12维持为同电位的第2导体图案11在对第1导体图案10实施电解镀敷以后变得无用。因此，本实施方式中，在对第1导体图案10实施电解镀敷之后，去除第 2导体图案11的共用线32，并阻断第2导体图案11对焊垫12的电性连接。如图3以及图5所示，在基板2的第1面如上形成着凹部45。凹部45是去除共用线32之后残留的痕迹(trace)，并沿着基板2的长边加而延伸。凹部45是由底面4 和一对侧面4^、45c所规定的槽，且朝向基板2的第1面fe开口。进而，凹部45在与基板2的贯穿部6对应的位置具有多个弯曲部46。弯曲部46 以旁通贯穿部6的方式，而形成为与共用线32的曲线部34吻合的形状。这样的凹部45位于对基板2的长边加进行规定的基板2的端缘与焊垫12之间，并从基板2的端缘离开预定的距离。根据本实施方式，凹部45的宽度尺寸为1mm，深度尺寸为0. 3mm。通过这样的凹部45的存在，第2导体图案11仅支线33残留在基板2的第1面 fe上。残留的支线33被电性切断。进而，从对基板2的长边加进行规定的基板2的端缘直至焊垫12为止的沿面距离成为加上凹部45的侧面45b、45c的高度尺寸後所得的值。因而，沿面距离比从基板2的端缘直至焊垫12为止的空间距离多出凹部45的深度部分。凹部45的形状并不限于本实施方式。例如，凹部45的与基板2的长边方向正交的方向的剖面形状也可以是V字形或U字形。密封构件4a、4b将排列成二列的发光元件3以及接合线38、39密封于焊垫12上。 密封构件4a、4b例如是适量混合有YAG: Ce等的荧光体的透明的硅酮树脂制，以其剖面形状成为扁平的山形的方式来进行涂布，并沿着基板2的长边方向而呈直线状延伸。对于密封构件^、4b的理想的剖面形状，后面将进行详细说明。荧光体受到发光元件3发出的光激发而放射出与发光元件3发出的光的颜色为不同颜色的光。本实施方式中，由于发光元件3发出蓝色光，因此对于荧光体使用放射出与蓝色光存在补色关系的黄色系的光的黄色荧光体，以使得发光装置1能够出射白色系的光。如图1以及图5所示，基板2的第1面fe除了安装发光元件3以及电容器41之类的零件的区域以外，由白色的抗蚀剂(resist)层48所覆盖。至少粘接着发光元件3 (LED 的裸芯片)的部分，亦即发光元件3的安装部，成为未形成着该抗蚀剂层48的区域。此区域如图1以及图5所示，由密封构件^、4b所填埋而受到密封。抗蚀剂层48具有反光性。抗蚀剂层48除了所述区域以外，连续遮盖第1导体图案10、支线33以及凹部45。因此，基板2的第1面fe上的第1导体图案10、支线33以及凹部45在视觉上难以被看到。如图5所示，在基板2的第1面fe上形成着焊垫12，且在该焊垫12上层叠着抗蚀剂层48。抗蚀剂层48由白色的光致抗蚀剂(photo resist)材料所形成。并且，该抗蚀剂层48担负将从发光元件3放出的光反射至前方(图5中的上方)的功能、以及防止焊垫 12或供电导体13、14等的金属层的腐蚀的功能。为了利用抗蚀剂层48的表面来反射发光元件3的光，发光元件3的上表面必须至少高于抗蚀剂层48的表面。换言之，较为理想的是，抗蚀剂层48的表面形成在比发光元件3的上表面低的位置处。因此，本实施方式中，将焊垫12的厚度设定为35μπι，将抗蚀剂层48的厚度设定为40 μ m，将发光元件3的高度设定为80 μ m。较为理想的是，抗蚀剂层48的厚度设定为 30 μ m 40 μ m，例如当将抗蚀剂层48的厚度变更为30 μ m时，只要将焊垫12的厚度设为小于30 μ m即可。如图4以及图5所示，在基板2的第2面恥上层叠着18个四方的散热片材 (sheet) 50o散热片材50是导电体的一例，由导热性优异的铜箔所构成。散热片材50以与第1面如上的焊垫12对应的方式，在基板2的长边方向上彼此空开间隔而排列成二列。相邻的散热片材50通过沿着基板2的长边方向延伸的第1狭缝51以及沿着与基板2的长边方向正交的短边方向延伸的多个第2狭缝52而热切断。进而，散热片材50以及基板2的第2面恥由抗蚀剂层53所覆盖。通过将散热片材50层叠在基板2的第2面恥上，能够使受到发光元件3的热的基板2的温度分布均等化。因此，可提高基板2的散热性能。尤其通过在相邻的散热片材 50之间设置沿着与基板2的长边方向正交的短边方向的第2狭缝52，能够抑制因热引起的基板2的翘曲或变形。其次，对于制造发光装置1的工序，参照图1至图3以及图5来进行说明。另外， 此处省略对在基板2的第2面恥上层叠散热片材50的工序的说明。首先，在基板2的第1面如上形成第1导体图案10以及第2导体图案11。具体而言，通过对层叠在第1面fe上的铜箔进行蚀刻，从而形成第1导体图案10以及第2导体图案11的铜层观。第1导体图案10的铜层观中的构成焊垫12的部分经由第2导体图案 11的铜层观而电性连接着。因此，第1导体图案10的铜层观中的构成焊垫12的部分被维持为同电位。在此状态下，对第1导体图案10的铜层观实施电解镀敷，从而在铜层观上形成镀镍层四。继而，对镀镍层四实施电解镀敷，从而在镀镍层四上形成镀银层30。在执行电解镀敷的工序中，第1导体图案10的铜层观中的构成焊垫12的所有部分被维持为同电位。因此，通过将第1导体图案10的铜层观设为负极，将与镀敷相同的金属设为正极而使电流流经两极间，从而在第1导体图案10的铜层观上形成镀镍层四以及镀银层30。镀镍层四以及镀银层30也同时形成在第2导体图案11的铜层28上。将此状态示于图2。
随后，如图3所示，从基板2的第1面fe拆除第2导体图案11的共用线32。具体而言，削除第1面5a上的共用线32。其结果，第1导体图案10的焊垫12与第2导体图案 11的电性连接被阻断，焊垫12被保持为电性独立的状态。当从第1面如上削除共用线32时，在第1面如上形成槽状的凹部45。凹部45 在与基板2的贯穿部6对应的位置，具有以迂回于贯穿部6的方式而弯曲的弯曲部46。凹部45横切从共用线32分支的支线33的根部。其结果，支线33以彼此电性切断的状态而残留于基板2的第1面fe上。随后，如图3所示，在焊垫12的第1安装区域16a以及第2安装区域16b上，分别粘接6个发光元件3。继而，将发光元件3的正侧电极利用接合线38而电性连接于粘接有该发光元件3的焊垫12。同样地，将发光元件3的负侧电极分别利用接合线39而连接于相邻的焊垫12的供电端子20以及供电图案Ma、Mb的供电端子25。再后，如图1以及图5所示，在导体图案10、11上形成抗蚀剂层48的图案。如前所述，该抗蚀剂层48的图案形成在除了发光元件3的安装区域或其他电子零件的安装部分以外的基板表面上。本实施方式中，使用白色的光致抗蚀剂材料来形成抗蚀剂层48。因此， 通过对该抗蚀剂层48照射紫外线并进行曝光以及显影，以形成区域的图案。形成该抗蚀剂层48的图案的工序也可以在上述的第2导体图案11的去除工序之前进行。本实施方式中，由于在去除第2导体图案11之后层叠抗蚀剂层48，因而如图1以及图5所示，削除第2导体图案11后的凹部45会被抗蚀剂层48所填埋。但是，在层叠该抗蚀剂层48之后，通过将第2导体图案11与该抗蚀剂层48 —同削除，从而凹部45露出于发光装置1的表面。最后，使用密封构件^、4b来将排列成二列的发光元件3以及接合线38、39密封于焊垫12上。借此，形成图1以及图5所示的发光装置1。此时，将密封构件^、4b调整成适当的粘度，并在未硬化的状态，如图1般呈直线状涂布于各列发光元件3以及接合线38、39上，以使其不会不慎流出，并保持图5中示出剖面的扁平的山形状。继而，将密封构件^、4b加热硬化之后，或者放置规定时间之后，密封构件4a、4b硬化而固定于抗蚀剂层48的上述区域。其次，参照图7，对装入有上述发光装置1的照明装置100进行说明。此处说明的照明装置100例如是设置于房间的天花板上而使用的天花板直接安装类型的照明装置。照明装置100具备细长且大致长方体形状的本体盒(case) 101，在该本体盒101 内，连接着多个上述发光装置1，本实施方式中连接着2个上述发光装置1，并沿着长边方向排列而配设着。而且，在本体盒101中内置有具备未图示的电源电路的未图示的电源单元 (unit)。另外，在本体盒101的下方开口部，安装着具有光扩散性的前表面罩102。当通过电源电路来对2个发光装置1通电时，多个发光元件3 —齐点灯，从多个发光元件3分别出射光。从多个发光元件3出射的光依序透过密封构件^、4b以及前表面罩 102，作为白色的照明光而得以利用。亦即，该照明装置100被用作面状光源。在照明装置100的点灯过程中，焊垫12作为将各发光元件3发出的热予以扩散的散热片(heat spreader)来发挥功能。而且，在发光装置1的发光过程中，发光元件3所放射出的光中的朝向基板2侧的光主要被焊垫12表面的反射层而反射至光的利用方向。因此，可使光的导出效率良好。
而且，此时，密封有多个发光元件3的密封构件^、4b担负将从各发光元件3出射的光予以扩散的作用。进而，前表面罩102担负将透过该罩的光进一步扩散的作用。S卩，通过设置密封构件如、4b以及前表面罩102，以抑制使用点状光源的发光装置1所特有的亮度不均。但是，若如本实施方式般采用以细长的密封构件^、4b来密封发光二极管的列的构造，则易因发光二极管的亮度或指向性等的特性而使来自照明装置100的照明光产生亮度不均。即，若如本实施方式般，为了减少密封构件的涂布量而如图1以及图5所示设置分割成2列的细长的密封构件^、4b，则在密封构件的列之间的隔离部如易产生暗部分。此时，易产生因线状的暗部分引起的条纹状的亮度不均，从而作为照明装置100的外观性变差。作为消除此种亮度不均的方法，考虑将发光元件3的列增加为3列以使密封构件的列之间缩窄的方法。但是，如果采用该方法，发光元件3的所需数量将变多，电力消耗也将变多。如果取而代之，为了使暗部分变得不明显而缩窄2列发光元件3的间隔B，则相应地，从照明装置100放射的照明光的宽度也将变窄，从而无法获得所需的配光范围。即，如本实施方式般，具备2列发光元件3 (密封构件^、4b)的发光装置1中，为了获得无条纹状的亮度不均且具有充分满足的广配光范围的照明光，必须将各列密封构件 4a,4b的宽度A设计成适当的值，并且将2列密封构件4a、4b间的间隔B设计成适当的值。 即，如果以基板2的宽度已确定为前提，则必须将密封构件^、4b的宽度A与其间隔B设计成适当的比例。本发明人等为了调查此适当的比例，对2列密封构件^、4b的宽度A及其间隔B 进行各种变更，对照明光的亮度不均以及配光范围进行观察。结果发现，当将间隔B设为宽度A的0. 5倍 2倍时，更优选设为0. 5倍 1倍时，可获得无亮度不均的所需配光范围的照明光。例如，当由于设计的关系而发光元件3的布局(layout)已被确定时，亦即当发光元件3的列的间隔已被确定时，通过控制(control)密封构件如、仙的宽度A及其涂布位置，可将上述比例B/A设定为适当的值。实际上，抗蚀剂层48的表面露出于2列密封构件4a、4b之间的隔离部如。该抗蚀剂层48的表面将从两侧的列的各发光元件3放出的光的一部分反射向前表面侧。抗蚀剂层48的表面如上所述具有高反射率，因此该隔离部如处的反射光担负着使暗部分变得不明显的作用的一端。即，位于该隔离部4c的抗蚀剂层48的表面作为用于抑制亮度不均的中间构件而发挥功能。而且，另一方面，当使用如上所述般具有扁平的山形状的剖面的密封构件^、4b 时，较为理想的是也考虑到以下说明的角度色差的问题。S卩，发光装置1的角度色差会受到密封构件^、4b的剖面形状的影响。因此，在本实施方式的结构中，密封构件如、4b例如形成为直径与高度之比为2.0 7. 8 1的大致球面状。根据此种结构，可降低发光装置1的角度色差。对于此内容，参照图8至图10来进行详细说明。另外，相关色温差小意味着角度色差小。图10表示直径/高度的比率不同的若干情况下的出射角度与相关色温的关系。另外，此处所说的“直径”是指密封构件^、4b的宽度Α。而且此处所说的“高度”是指从发光元件3的发光面至密封构件^、4b的顶部表面为止的距离C (图5)。本实施方式中，由于发光元件3的发光面被设定成比抗蚀剂层48的表面稍高或者大致同等，因此密封构件^、4b 的“高度”可认为相当于密封构件4a、4b从抗蚀剂层48表面的突出高度。亦即，当直径/高度的比率为2. 0时，密封构件^、4b的剖面形状呈半球状。并且， 随着直径/高度的比率变大，密封构件^、4b的剖面形状变成更扁平状。“出射角度”是以铅垂下方为基准(0° )，光出射的方向相对于该基准所成的角度。图8表示直径/高度的比与相关色温差的关系。“相关色温差”是指出射角度为 0°至规定角度(例如75° )为止的相关色温的最大值与最小值之差。例如图8中的A点表示当直径/高度的比为约2. 08时相关色温差为约1000K。这是由于在图10中，在直径/ 高度的比为2. 08的曲线上，最大值与最小值之差d为约1000K而求出。另外，到达利用者的光的大部分是以75°以下的出射角度而出射的光，因此出射角度为0° 75°的范围的相关色温差变得重要。此处，如果相关色温差超过1000K，则色差开始相对较明显。亦即，可以说，利用者不会感到不协调的相关色温差的最大允许值为 IOOOKo如图8所示，在密封构件^、4b的直径与高度的比为2.0 7. 8 1的范围内，相关色温差被控制在1000K以下。如果位于该范围，则利用者将难以觉察到角度色差。此处，一般认为，各照射角度时的相关色温取决于从发光二极管3至密封构件如、 4b的表面为止的光路的长度。此时，当密封构件^、4b的剖面形状为半球状(S卩，直径/高度为2. 0)时，各部分的光路长变得相等，因此角度色差应该变得最少。尽管如此，所述分析结果表示，当密封构件^、4b为扁平状时，角度色差变得最少。例如在密封构件如、仙的直径与高度的比为4. 4 6. 2 1的范围内，相关色温差低于600K，因此可进一步减小角度色差。另外，图8至图10的分析的实验条件为，荧光体重量密度10%，相关色温5000K。 另外，在将相关色温设定为固定的情况下，当采用不同的荧光体密度时，使密封构件如、仙的形状相似地发生大小变化。因此，即使荧光体重量密度不同，关于角度色差，仍可获得与所述实验条件相同的倾向。而且，经本发明人等确认，在被称为白色的所有色温(例如 4000K 6000K)下可获得与所述实验条件相同的倾向。亦即，通过将密封构件如、413的直径与高度的比设为2.0 7. 8 1的范围而可实现角度色差的降低并不限定于所述实验条件。另外，图9表示直径/高度的比与发光效率的关系。如图9所示，即便使直径/高度的比大为变化，发光效率仍几乎不变。亦即，即便为了进一步减小相关色温差而变更密封构件^、4b的形状，发光装置1的发光效率仍几乎不会降低。另外，如果考虑到发光效率，则密封构件如、4b的直径与高度的比为2. 0 5.2 1的范围也能将发光效率维持得稍高，因此较为理想。而且，如果考虑到稳固 (robust)性，则优选密封构件4a、4b的直径与高度的比为5. 2 7. 8 1的范围。例如在直径4mm、高度0. 675mm的情况下，直径/高度的比为5. 93。此时，即使直径以及高度分别在士0. Imm的范围内有所变化，比率的偏差为5. 29 6. 78，仍能将变动抑制得较小。以下，对上述的第1实施方式的效果进行说明。将第1导体图案10的焊垫12维持为同电位的第2导体图案11是由共用线32、以及从共用线32分支并达到焊垫12的多条支线33所构成。因此，通过从基板2去除共用线32，能够阻断第2导体图案11对焊垫12间的电性连接。因而，能够效率良好且容易地进行阻断焊垫12之间的电性连接的作业，从而可提高发光装置1的生产性。并且，削除共用线32后残留的凹部45从基板2的端缘离开预定的距离，并且位于基板2的端缘与焊垫12之间。其结果，连结基板2的端缘与焊垫12之间的沿面距离比连结基板2的端缘与焊垫12之间的空间距离多出相当于凹部45的深度的部分，从而能够确保从基板2的端缘至焊垫12为止的绝缘距离。除此以外，凹部45在与基板2的贯穿部6对应的位置，具有以迂回于贯穿部6的方式而弯曲的弯曲部46。因此，能够同等地确保从贯穿部6的缘至弯曲部46为止的绝缘距离，基板2的绝缘耐压(dielectric strength)提高。因此，即使在穿过贯穿部6的螺丝8 为金属制的情况下，也能够充分确保螺丝8与焊垫12之间的绝缘性，从而能够提高发光装置1的电性绝缘的可靠性。而且，本实施方式中，抗蚀剂层48的表面形成在比发光元件3的上表面的高度低的位置处，因此能够减轻抗蚀剂层48成为从发光元件3出射的光的障碍的情况，从而可提高发光效率。而且，本实施方式中，将密封构件^、4b的间隔B相对于密封构件4a、4b的宽度A 的比率B/A设为0. 5 2，更优选设为0. 5 1，因此可抑制在密封构件^、4b之间产生暗部分，从而可抑制条纹状的亮度不均。尤其，在本实施方式中，位于密封构件^、4b间的隔离部4c处的抗蚀剂层48的表面作为具有高反射率的反射面而发挥功能，因此可使密封构件4a、4b之间的暗部分更不明显。而且，根据本实施方式，为了消除发光装置1的角度色差，将密封构件^、4b的直径，亦即宽度A与高度C的比设为2.0 7.8 1。由此，可获得几乎无角度色差的良好的照明光。进而，通过如本实施方式的照明装置100般，在下方开口部设置前表面罩102，可使如上所述般抑制了亮度不均且角度色差不明显的光进一步扩散，从而能够均勻地照射优质的照明光。(第2实施方式)其次，参照图11以及图12来说明第2实施方式的发光装置60。本实施方式的发光装置60在位于密封构件^、4b间的隔离部如处的抗蚀剂层48的表面上，具有沿着基板 2的长边方向而延伸的细长的中间构件62，除此以外，具有与上述第1实施方式的发光装置 1相同的构造。因此，此处，对于与第1实施方式同样地发挥功能的构成要素，标注相同符号并省略其详细说明。另外，图11是对应于图1的平面图，图12是对应于图5的剖面图。而且，该发光装置60是与第1实施方式的发光装置1同样地，如图7所示，将2个发光装置连接起来装入照明装置100。中间构件62是通过将具有透光性的硅酮树脂如图11所示般，以与密封构件^、4b 大致相同的长度来涂布于隔离部4c而构成。S卩，中间构件62如图12所示，以紧贴于密封构件^、4b的内侧表面，并填埋隔离部如的方式而设置着。另外，较为理想的是，中间构件 62的表面的高度是与位于其两侧的密封构件^、4b的顶部的高度同等或为其以上。
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根据本实施方式的发光装置60，从各列发光元件3出射的光的一部分入射至中间构件62。入射至该中间构件62的光经由中间构件62而受到导光并扩散，其一部分被隔离部4c的抗蚀剂层的表面所反射。包含该反射光的被中间构件62扩散的光从中间构件62 的表面出射。因此，根据本实施方式，与未设置中间构件62的第1实施方式相比较，可进一步提高密封构件^、4b间的亮度，从而能够使隔离部如处的暗部分引起的条纹状的亮度不均更不明显。另外，本实施方式中，也与第1实施方式同样地，将隔离部如的宽度B设定为密封构件^、4b的宽度A的0. 5倍 2倍。而且，将密封构件^、4b的宽度A设定为高度C的 2. 0倍 7. 8倍。因此，本实施方式中，也能够抑制如上所述的亮度不均或角度色差。尤其，本实施方式的发光装置60在密封构件4a、4b之间具有中间构件62，因此即使隔离部4c的宽度B超过密封构件4a、4b的宽度A的2倍也难以产生亮度不均。即，通过设置中间构件62，能够提高隔离部如的亮度，因此即使稍许加宽隔离部如的宽度B也无须担心产生亮度不均。换言之，通过设置中间构件62，能够稍许加宽密封构件如、仙间的隔离部4c的宽度B，从而也能够加宽作为照明装置100的配光范围。(第3实施方式)其次，参照图13来说明第3实施方式的发光装置70。本实施方式的发光装置70 在密封构件^、4b间的隔离部如处无抗蚀剂层48，除此以外，具有与上述的第2实施方式的发光装置60大致相同的构造。因此，此处，对于与第2实施方式同样地发挥功能的构成要素标注相同符号并省略其详细说明。另外，图13是对应于图12的剖面图。而且，该发光装置70也与第1实施方式的发光装置1同样地，如图7所示，将2个发光装置连接起来装入照明装置100。本实施方式中，取代在密封构件4a、4b间设置抗蚀剂层48，而设置中间构件72。该中间构件72是与上述第2实施方式的中间构件62同样地，由具有透光性的硅酮树脂所形成。而且，较为理想的是，该中间构件72的表面的高度也是与位于其两侧的密封构件如、仙的顶部的高度同等或为其以上。另外，本实施方式中，中间构件72是接触焊垫12的镀银层 30的表面而设置。因此，本实施方式中，从各列发光元件3出射的光中的入射至中间构件 72的一部分光被镀银层30的表面反射。S卩，根据本实施方式，入射至中间构件72的光的一部分将被反射率更高的镀银层 30所反射，从而可在隔离部如处的中间构件72进一步提高亮度。尤其，根据本实施方式， 由于未在隔离部4c上设置抗蚀剂层48，因而能够减少被抗蚀剂层48遮挡的光，相应地，能够进一步提高中间构件72的某些隔离部如处的亮度。另外，本实施方式中，也与第1实施方式同样地，将隔离部如的宽度B设定为密封构件^、4b的宽度A的0. 5倍 2倍。而且，将密封构件^、4b的宽度A设定为高度C的 2. 0倍 7. 8倍。因此，本实施方式中，也能够抑制如上所述的亮度不均或角度色差。(第4实施方式)其次，参照图14来说明第4实施方式的发光装置80。本实施方式的发光装置80 取代密封构件^、4b而设置有分别包覆并密封发光元件3的密封构件4d，除此以外，具有与上述的第1实施方式的发光装置1大致相同的构造。因此，对于与第1实施方式相同或相当的部分标注相同符号并省略重复的说明。各别地密封各发光元件3的多个密封构件4d具有相同的形状以及相同的尺寸，且沿着基板2的长边方向而排列涂布成2列。亦即，沿着基板2的短边方向(宽度方向)的各密封构件4d的宽度A以及高度C全部为相同的尺寸。而且，此时，各列密封构件4d之间的隔离部4c被设定为如图所示的宽度B。本实施方式中，也与第1实施方式同样地，将隔离部如的宽度B设定为密封构件 4a,4b的宽度A的0.5倍 2倍。而且，将密封构件^、4b的宽度A设定为高度C的2. 0 倍 7. 8倍。因此，本实施方式中，也能够起到与上述第1实施方式同样的效果，能够抑制如上所述的亮度不均或角度色差。尤其，根据本实施方式，由于使密封构件4d散布于每个发光元件3，因此与第1实施方式相比较，可减少密封构件的材料，相应地，也能够降低材料成本。另外，本实施方式中，对每个发光元件3设置有密封构件4d，但并不限于此，也可以对多个发光元件3进行区块(block)划分，并利用密封构件来密封每个区块。(第5实施方式)图15表示第5实施方式的发光装置90的平面图。该发光装置90在密封构件4d 的列间设置有与上述第2实施方式的中间构件62相同的中间构件92，除此以外，具有与上述的第4实施方式的发光装置80相同的构造。因此，此处，对于与第4实施方式的发光装置80同样地发挥功能的构成要素标注相同符号并省略其详细说明。本实施方式中，也与第1实施方式同样地，将隔离部如的宽度B设定为密封构件 4a,4b的宽度A的0.5倍 2倍。而且，将密封构件^、4b的宽度A设定为高度C的2. 0 倍 7. 8倍。因此，本实施方式中，也能够起到与上述第1实施方式同样的效果，能够抑制如上所述的亮度不均或角度色差。而且，根据本实施方式，能够起到与第4实施方式的发光装置80同样的效果，除此以外，通过设置中间构件92，能够进一步提高隔离部如的亮度，也能够与第2实施方式同样地使密封构件4d的列间稍许加宽。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的结构及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。例如，上述实施方式中，由透光性的硅酮树脂形成中间构件62、72、92，但中间构件的材料并不限定于该材料，例如，也可以使用亚克力树脂等其他透明树脂。无论使用何种材料，只要能够减少与密封发光元件3的密封构件^、4b、4d之间的相对亮度差即可。而且，上述实施方式中，通过将具有流动性的硅酮树脂涂布到隔离部如上而形成中间构件62、72、92，但并不限于此，也可以由无流动性的硬材料来形成中间构件。此时，只要使中间构件所接触的密封构件^、4b、4d由具有弹性的材料形成即可，借此，能够提高两者的密接性。而且，上述实施方式中，中间构件62、72、92仅由透光性的硅酮树脂形成，但也可以在中间构件中混入扩散剂。作为扩散剂，例如有氧化铝或二氧化硅(silica)等。通过如此般使扩散剂混入中间构件62、72、92中，可提高中间构件中的光的扩散效果。
进而，作为照明装置，可适用于在室内或室外使用的照明器具、显示器(display) 装置的光源等。
权利要求
1.一种发光装置，其特征在于包括 多个发光元件；基板，呈多列地排列安装有所述多个发光元件；以及多列密封构件，沿着所述列来对所述多个发光元件形成密封，且邻接的所述密封构件的列之间的距离为所述密封构件的宽度的0. 5倍以上且2倍以下，所述密封构件的宽度为该密封构件的高度的2. 0倍以上且7. 8倍以下。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于还包括中间构件，配置于邻接的所述列之间且具有反射面，该反射面将经由密封所述列的密封构件而出射的光反射至前方。
3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述中间构件具有反射面，该反射面将经由邻接的密封构件而出射的光反射至前方。
4.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于， 所述中间构件由透明的树脂所形成。
5.根据权利要求2所述的发光装置，其特征在于， 所述中间构件包含氧化铝或二氧化硅等的扩散剂。
6.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述密封构件的宽度为该密封构件的高度的2. 0倍 7. 8倍。
7.一种照明装置，其特征在于包括 装置本体；以及根据权利要求1至6中任一项所述的发光装置，配设于所述装置本体上。
8.根据权利要求7所述的照明装置，其特征在于还包括光扩散性的前表面罩，以覆盖所述发光装置的前表面的方式而安装于所述装置本体
全文摘要
本发明是有关于一种发光装置以及照明装置。根据一实施方式，发光装置(1)具有基板(2)，呈2列地排列安装有多个发光元件(3)；以及2列密封构件(4a、4b)，对应于每列来密封着多个发光元件。密封构件的列之间的距离(B)为各列密封构件的宽度(A)的0.5倍～2倍。本发明可抑制亮度不均且角度色差不明显的光进一步扩散，从而能够均匀地照射优质的照明光。
文档编号F21V29/00GK102162627SQ201110037800
公开日2011年8月24日 申请日期2011年2月11日 优先权日2010年2月12日
发明者别田惣彦, 小川光三, 涉泽壮一, 西村洁 申请人:东芝照明技术株式会社