專利名稱：發(fā)光裝置以及照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型中所述的各實(shí)施方式主要涉及一種包括發(fā)光元件的發(fā)光裝置以及照明裝置。
技術(shù)背景包括如下的發(fā)光裝置的照明裝置正逐步普及，所述發(fā)光裝置是將多個發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)等的發(fā)光元件配設(shè)在基板上作為光源。作為此種照明裝置，例如直接安裝于天花板的所謂直接安裝型的基礎(chǔ)照明裝置已為人所知。例如將多個發(fā)光元件直接裝配在由樹脂材料成形的樹脂基板的表面上，從而構(gòu)成發(fā)光裝置。在此種發(fā)光裝置中，利用包含熒光體與熱固性樹脂的密封樹脂層，將各個發(fā)光元件予以覆蓋且予以密封。然而，已知在此種類型的發(fā)光裝置中，從樹脂基板釋放出的有機(jī)氣體或大氣中的氣體會透過密封樹脂層。借此，發(fā)光裝置的性能以及壽命有可能會下降。S卩，若有機(jī)氣體或大氣中的氧氣、水蒸氣等的氣體透過密封樹脂層而到達(dá)反射層，則反射層會變色，反射性能下降，光束維持率有可能會下降。另外，將發(fā)光元件與電極予以連接的接線(bonding wire)會被透過密封樹脂層的氣體腐蝕,該線斷裂的可能性升高,發(fā)光裝置的壽命有可能會下降。借此，希望開發(fā)出如下的發(fā)光裝置及包括此種發(fā)光裝置的照明裝置，所述發(fā)光裝置可使壽命延長且可使性能提高。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決所述問題，本實(shí)用新型提供一種發(fā)光裝置，其包括樹脂基板；反射層，形成在所述樹脂基板上；保護(hù)層，形成在所述反射層的周圍；發(fā)光元件，載置在所述反射層上；以及密封樹脂層，將所述反射層、所述保護(hù)層、及所述發(fā)光元件予以覆蓋，所述密封樹脂層的氧透過性為1200cm3/(m2 day atm)以下，所述反射層的面積相對于所述樹脂基板上的密封區(qū)域的面積的比例，處于30%以上且為75%以下的范圍內(nèi)，所述樹脂基板上的密封區(qū)域包含所述密封樹脂層所包覆的所述保護(hù)層及所述反射層。而且,所述密封樹脂層的由硬度計(jì)(durometer) (A型)測定出的硬度處于45以上且為89以下的范圍內(nèi)。此外，當(dāng)強(qiáng)制的應(yīng)力向面方向施加至所述樹脂基板的表面時(shí)，所述密封樹脂層會從所述樹脂基板起發(fā)生界面剝離而不會發(fā)生內(nèi)部粉碎(internal fracture) 0而且，所述密封樹脂層具有I. 50以上且為I. 66以下的折射率。[0012]所述密封樹脂層更具有35g/m2以下的水蒸氣透過性。另外，本實(shí)用新型提供一種照明裝置，該照明裝置包括器具本體(21);以及所述發(fā)光裝置(I)，安裝于所述器具本體。根據(jù)本實(shí)用新型的各個實(shí)施方式 ，可提供能夠抑制光束維持率的下降的發(fā)光裝置及照明裝置。

圖I是從表側(cè)對實(shí)施方式的發(fā)光裝置進(jìn)行觀察所見的平面圖。圖2是表示圖I的發(fā)光裝置的樹脂基板的配線圖案以及連接圖案的平面圖。圖3是表示從圖2的樹脂基板上將連接圖案予以除去，且裝配有發(fā)光元件的狀態(tài)的平面圖。圖4是在圖3所示的樹脂基板上設(shè)置有密封樹脂層的平面圖。圖5是已將絕緣層予以除去的圖2的樹脂基板的背面圖。圖6是沿著圖4中的F6-F6線的概略剖面圖。圖7是從上表面對圖I的發(fā)光裝置的一個密封樹脂層進(jìn)行觀察所見的概略圖。圖8是表示包括圖I的發(fā)光裝置的照明裝置的立體圖。圖9是表示熱固性樹脂的氧透過性與光束維持率的關(guān)系的曲線圖。圖10是表示反射層的面積比與發(fā)光效率及剝離循環(huán)數(shù)的關(guān)系的曲線圖。圖11是表示熱固性樹脂的硬度與外部應(yīng)力耐受性及斷線循環(huán)數(shù)的關(guān)系的曲線圖。[符號的說明]I :發(fā)光裝置10 :樹脂基板11 :發(fā)光元件12 :密封樹脂層12s :連續(xù)部14 :連接圖案15:配線圖案15a :裝配墊15b、15bl :供電導(dǎo)體15b2:供電元件15b3 :插入部15c:供電端子16 :絕緣性粘接劑17 :接線18:反射層20:照明裝置21 :器具本體22 :前表面外罩[0045]40 :貫通部41 :安裝螺釘42 電源接頭43 :連接接頭45 :抗蝕層46 :銅箔46a :非連續(xù)區(qū)域141 :槽151 :第一層·152 :第二層153 :第三層C 電容器F6-F6 :線
具體實(shí)施方式
根據(jù)一個實(shí)施方式，發(fā)光裝置包括樹脂基板；反射層，形成在所述樹脂基板上；保護(hù)層，形成在所述反射層的周圍；發(fā)光元件，載置在反射層上；以及密封樹脂層，將反射層、保護(hù)層、及發(fā)光元件予以覆蓋。密封樹脂層的氧透過性為1200cm3/(m2* - day atm)以下。反射層的面積相對于密封樹脂層所包覆的樹脂基板上的密封區(qū)域的面積的比例，處于30%以上且為75%以下的范圍內(nèi)。以下，參照附圖來對各個實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖I至圖7表示實(shí)施方式的發(fā)光裝置1，圖8表示包括所述發(fā)光裝置I的照明裝置20。再者，在各圖中，對相同部分附上相同符號，且將重復(fù)的說明予以省略。如圖I所示，發(fā)光裝置I包括樹脂基板10、多個發(fā)光元件11、以及將各發(fā)光元件11予以覆蓋的密封樹脂層12。再者，如圖6所示，在樹脂基板10的表面上形成有反射層18,在該反射層18的周圍形成有作為保護(hù)層的抗蝕層(resist layer)45。而且,發(fā)光元件11載置在反射層18上，密封樹脂層12形成在反射層18與該反射層18周圍的抗蝕層45的一部分上?？衫貌ＡЛh(huán)氧樹脂或其他合成樹脂材料來制作樹脂基板10。例如可使用玻璃環(huán)氧系印刷基板(FR-4、CEM-3等)。樹脂基板10形成為細(xì)長的長方形。例如，可將樹脂基板10的長度設(shè)為230mm，且將寬度設(shè)為35mm。樹脂基板10的厚度優(yōu)選為0. 5mm以上且為I. 8mm以下,例如可設(shè)為1mm。樹脂基板10的形狀不限于長方形，也可為正方形或圓形?；蛘?，為了使各發(fā)光元件11的散熱性提高，也可使用包含金屬制的基底板的樹脂基板。具體而言，如圖5以及圖6所示，將銅箔46等貼在玻璃環(huán)氧樹脂的表面上，除了一部分之外，在所述銅箔46上設(shè)置絕緣層47，從而制作樹脂基板10。此是與一般的電氣產(chǎn)品中所使用的印刷基板相當(dāng)?shù)臉?gòu)造。在本實(shí)施方式的發(fā)光裝置I中，多個發(fā)光元件11是以形成列的方式，并排地裝配在樹脂基板的表面上，且個別地被密封樹脂層12覆蓋。密封樹脂層12的端部形成為球面，該球面是以列的端部的發(fā)光元件11為中心且半徑大致固定。在樹脂基板10的表面，進(jìn)而以將反射層18的周圍予以覆蓋的方式，形成有作為保護(hù)層的抗蝕層45。該抗蝕層45設(shè)置于樹脂基板10的大致整個表面。在抗蝕層45中，較佳地使用有反射率高的白色的抗蝕劑。為了便于說明，在圖2至圖4中標(biāo)記了配線圖案(pattern) 15等,但當(dāng)實(shí)際上形成有白色的抗蝕層45時(shí),在視覺上,配線圖案15等不易被看到。樹脂基板10的長邊包括多個貫通部40，準(zhǔn)備所述多個貫通部40以對樹脂基板10進(jìn)行固定。所述貫通部40是與外周相連的圓弧狀的缺口部，且在將發(fā)光裝置I固定于圖8所示的照明裝置20的器具本體21時(shí)被使用。在本實(shí)施方式中，作為固定單元的安裝螺釘41的軸部將缺口部予以貫通，且旋入至照明裝置20的器具本體21，頭部鉤掛固定于缺口部。借此，發(fā)光裝置I固定于器具本體21。 如圖3所示，樹脂基板10在表面?zhèn)劝ú?41。另外，如圖I所示，在樹脂基板10的表面上，裝配有電源接頭(connector) 42、連接接頭43、以及電容器(condenser) C。槽141是為了將后述的連接圖案14予以除去而制成的痕跡。電源接頭42連接于電源。當(dāng)將多個發(fā)光裝置I彼此予以連結(jié)地裝入至一個照明裝置20時(shí)，使用連接接頭43。設(shè)置電容器C的目的在于防止發(fā)光元件11因干擾(noise)積累于點(diǎn)燈電路中而發(fā)生誤點(diǎn)燈。如圖2至圖4及圖6所示，樹脂基板10在表面?zhèn)劝ㄅ渚€圖案15，該配線圖案15掩埋于抗蝕層45。配線圖案15中包含裝配墊15a、供電導(dǎo)體15b以及供電端子15c。如圖2所示，一個裝配墊15a基本上呈沿著樹脂基板10的長度方向延伸的大致長方形狀，且包括從短邊向樹脂基板10的長度方向延伸的寬度細(xì)的2根供電導(dǎo)體15bl。該供電導(dǎo)體15bl包括向如下的方向突出的多個供電兀件15b2,在本實(shí)施方式中包括6個供電兀件15b2,所述方向是與該供電導(dǎo)體15bl的延伸方向正交的方向。供電導(dǎo)體15b電性連接著所述裝配墊15a。供電端子15c設(shè)置于供電導(dǎo)體15b的端部，且連接著電源接頭42。如圖2所示，裝配墊15a在一條長邊以及中央部，隔開絕緣間隔地進(jìn)入至在樹脂基板10的長度方向上相鄰接的裝配墊15a的供電導(dǎo)體15bl。與供電元件15b2嵌合的插入(inlet)部15b3也形成于裝配墊15a。此種形狀的裝配墊15a中，相鄰的裝配墊15a是以如下的形態(tài)被組合，所述形態(tài)是指以沿著樹脂基板10的長度方向的軸為中心而反轉(zhuǎn)的形態(tài)，多個所述裝配墊15a排列在長度方向上，借此來形成配線圖案15。如圖6所示，配線圖案15具有三層構(gòu)造。在樹脂基板10的表面上，按照從下向上的順序，分別借由電鍍銅(Cu)來制作第一層151，借由電鍍鎳(Ni)來制作第二層152，借由電鍍反射率高的銀(Ag)來制作第三層153。裝配墊15a以及供電元件15b2的一部分的表面被用作反射層18，在該反射層18的周圍形成有抗蝕層45。從抗蝕層45露出的反射層18為鍍銀層，因此，反射率高。在本實(shí)施方式的情況下，反射層18的全光線反射率為90%。第二層152的鎳(Ni)的膜厚借由電鍍而形成為5 以上，形成反射層18的銀(Ag)的膜厚借由電鍍而形成為Ium以上。使膜厚的尺寸為以上的尺寸，借此來均一地形成膜厚，反射率也變得均一。發(fā)光兀件11載置于反射層18,該反射層18露出有裝配墊15a。各個發(fā)光兀件11為LED等的固態(tài)發(fā)光元件。將發(fā)光元件11裝配于樹脂基板10時(shí)的個數(shù)并無特別的限制。在發(fā)光元件為LED的情況下,可應(yīng)用面朝上型(face up type)或倒裝芯片型(flip chiptype)的 LED。 為了從發(fā)光裝置I的發(fā)光部輸出白色系的光，使用有發(fā)出藍(lán)色的光的LED的裸片(bare chip)。發(fā)光元件11借由具有透光性的硅酮樹脂系的絕緣性粘接劑16而粘接在反射層18上。在本實(shí)施方式中，發(fā)光元件11為銦鎵氮化物(Indium-Gallium-Nitride, InGaN)系的裸片，且該發(fā)光元件11為如下的構(gòu)造，即，在透光性的藍(lán)寶石(sapphire)元件樹脂基板上積層有發(fā)光層。該發(fā)光層是n型氮化物半導(dǎo)體層、InGaN層、以及p型氮化物半導(dǎo)體層依次積層而形成。用以使電流流入至發(fā)光層的電極包括正電極，利用P型電極墊而形成在P型氮化物半導(dǎo)體層上；以及負(fù)電極，利用n型電極墊而形成在n型氮化物半導(dǎo)體層上。如圖3以及圖6所示，所述電極借由接線17而電性連接在配線圖案15上。更詳細(xì)而言，發(fā)光元件11的上表面與露出有裝配墊15a的反射層18連接，且發(fā)光元件11的上表面與露出有供電元件15b2的反射層18連接。接線17為金(Au)的細(xì)線，為了使裝配強(qiáng)度提高及為了使發(fā)光元件11的損傷減少，經(jīng)由以金(Au)為主成分的凸塊(bump)來連接著所述接線17。再者，接線17并不限定于金(Au)，也可使用其他金屬細(xì)線。如圖3代表性所示，多個發(fā)光元件11是與供電元件15b2相對應(yīng)地配置在裝配墊15a上。在第一實(shí)施方式中，對應(yīng)于中央部的供電元件15b2及沿著長邊的供電元件15b2，裝配于一個裝配墊15a的發(fā)光元件11分別為6個，共計(jì)為12個。發(fā)光元件11同樣地設(shè)置于樹脂基板10的長度方向上所排列的多個裝配墊15a中的各個裝配墊15a，且以借由各裝配墊15a的發(fā)光元件11來形成多個列的方式而排列。在本實(shí)施方式的情況下，在長度方向上，將發(fā)光元件11的列形成為2列。裝配墊15a的供電元件15b2進(jìn)入至相鄰的裝配墊15a的插入部15b3，因此，發(fā)光元件11配置于裝配墊15a的中央部。因此，發(fā)光元件11所產(chǎn)生的熱通過裝配墊15a而有效果地被釋放。以所述方式配設(shè)的各發(fā)光元件11依次從電源的陽極經(jīng)由裝配墊15a及接線
17( —端連接于裝配墊15a的露出面即反射層18)而連接于發(fā)光元件11的正電極，然后從發(fā)光元件11的負(fù)電極經(jīng)由接線17(—端連接于供電元件15b2的露出面即反射層18)而連接于相鄰接的供電元件15b2，借此被供電。在本實(shí)施方式中，接線17在如下的方向上連結(jié)，該方向是與發(fā)光兀件11形成列時(shí)的方向正交的方向。在以所述方式連接有發(fā)光元件11的發(fā)光裝置I中，配置于一個裝配墊15a的12個發(fā)光元件11并聯(lián)地連接，9個裝配墊15a串聯(lián)地連接。另外，為了防止誤點(diǎn)燈而被插入的電容器C包含第一電容器，并聯(lián)地連接在裝配墊15a所構(gòu)成的各并聯(lián)電路的電極之間；以及第二電容器，并聯(lián)地連接在全部的裝配墊15a所構(gòu)成的串聯(lián)電路的電極之間。如圖6所示，借由密封樹脂層12來將發(fā)光元件11以及接線17予以包覆。密封樹脂層12是設(shè)置成將反射層18與抗蝕層45的一部分予以覆蓋。借由密封樹脂來形成密封樹脂層12，該密封樹脂是在透明的熱塑性樹脂中含有適量的熒光體而成。熒光體被發(fā)光元件11所發(fā)出的光激發(fā)，從而放射出固有顏色的光，該固有顏色的光與發(fā)光兀件11所發(fā)出的光的顏色不同。在本實(shí)施方式中，由于發(fā)光兀件11發(fā)出藍(lán)色光，因此，為了射出白色光作為發(fā)光裝置I的輸出光，使用黃色熒光體，該黃色熒光體放射出與藍(lán)色的光之間存在補(bǔ)色關(guān)系的黃色系的光。例如可使用釔鋁石榴石(YttriumAluminum Garnet, YAG):鋪(Cerium, Ce)等作為突光體。根據(jù)具有如本實(shí)施方式之類的構(gòu)造的發(fā)光裝置1，會引起如下的現(xiàn)象，即，從樹脂基板10產(chǎn)生的有機(jī)氣體透過密封樹脂，到達(dá)包含銀等的反射層18。在使用一般的鋁基板或陶瓷基板的情況下，不會從基板產(chǎn)生有機(jī)氣體。另外，在不直接將LED芯片(chip)裝配于基板的封裝LED中，有機(jī)氣體不會透過密封樹脂而到達(dá)反射層18。然而，對于具有如本實(shí)施方式之類的構(gòu)造的發(fā)光裝置I而言，反射層18會因從樹脂基板10產(chǎn)生的有機(jī)氣體而變色，且反射性下降。結(jié)果，光束維持率下降。因此，在本實(shí)施方式中，使用如下的熱塑性樹脂作為密封樹脂材料，所述熱塑性 樹脂的氧透過量為1200cm3/(m2 day atm)以下。借由使用氧透過量為1200cm3/(m2* - day atm)以下的熱塑性樹脂，可抑制有機(jī)氣體的透過，從而可抑制反射層的劣化。關(guān)于其理由，在下文中列舉具體例來進(jìn)行說明。作為此種氧透過量為1200cm3/(m2 day atm)以下的熱塑性樹脂的例子，可
列舉苯基系硅酮樹脂。在本實(shí)施方式中，如圖I、圖4以及圖6所示，密封樹脂層12針對每個發(fā)光元件11， 將各個發(fā)光元件11予以包覆。如圖6所示，各個密封樹脂層12形成圓頂狀的凸起，如圖I以及圖4所示，以使相鄰的密封樹脂層12彼此的下擺相互毗連的方式來形成連續(xù)部12s。結(jié)果，如圖I以及圖4所示，構(gòu)成一個發(fā)光元件列的發(fā)光元件11的密封樹脂層12成串地被連結(jié)。在本實(shí)施方式的情況下，密封樹脂層12是成2列地形成于樹脂基板10的長度方向，且將各發(fā)光元件11及接線17予以包覆且予以密封。使如下的熱塑性樹脂滴下至發(fā)光元件11上，然后，借由加熱處理或放置規(guī)定時(shí)間，使該熱塑性樹脂固化，借此來形成密封樹脂層12，所述熱塑性樹脂含有熒光體，粘度或量經(jīng)過調(diào)整且處于未凝固的狀態(tài)。例如可使用分配器(dispenser)來使熱塑性樹脂滴下。如圖6所示，滴下的熱塑性樹脂呈圓頂形狀。該熱塑性樹脂的下擺利用樹脂材料的流動性而向外周方向擴(kuò)散。如上所述，相鄰的密封樹脂層12的下擺彼此相互毗連，借此來形成連續(xù)部12s。因此，相鄰的密封樹脂層12借由連續(xù)部12s而融合，成為一體并凝固。再者，不限于所述實(shí)施方式，各個密封樹脂層12也可獨(dú)立，且相鄰的密封樹脂層12彼此的下擺也可并不相連?；蛘撸部梢詫⒍鄠€發(fā)光元件11分別予以包覆的方式來形成密封樹脂層12。另外，密封樹脂層12的形成方法并不限定于所述形成方法。圖7是從上表面對應(yīng)用于一個發(fā)光元件11的密封樹脂層12進(jìn)行觀察所見的概略圖。為了便于說明，利用虛線來表示密封樹脂層12所包覆的構(gòu)成構(gòu)件。在密封樹脂層12的包覆區(qū)域內(nèi)，反射層18從抗蝕層45露出。換句話說，露出至表面?zhèn)鹊姆瓷鋵?8的邊緣處于密封樹脂層12的包覆區(qū)域內(nèi)。發(fā)光元件11載置在反射層18上。利用接線17來將載置有發(fā)光元件11的反射層18、與鄰接的反射層18分別予以連接。在本實(shí)施方式中，當(dāng)將密封樹脂層12所包覆的基板上的區(qū)域，即，將密封樹脂層12所包覆的反射層18及抗蝕層45的面積(圖7中的實(shí)線所包圍的大致圓形的區(qū)域的面積)設(shè)為100%時(shí)，反射層18的面積設(shè)定于30%以上且為75%以下的范圍內(nèi)。反射層18的反射率高于周圍的抗蝕層45的反射率，因此，反射層18的面積越大，則發(fā)光裝置I的發(fā)光效率越高。例如，當(dāng)將波長為450nm的光分別照射至反射層18與抗蝕層45時(shí)，光反射率之差為3. 5%以上。然而，由于抗蝕層45與密封樹脂之間的密著性，高于反射層18與密封樹脂之間的密著性，因此，若密封樹脂層12所包覆的抗蝕層45的面積過小，則密封樹脂層12的粘接性會下降。因此，較為理想的是將密封區(qū)域內(nèi)的反射層18與抗蝕層45的面積比設(shè)定于所述范圍。即，使密封樹脂層12所包覆的反射層18的面積為包覆區(qū)域的面積的30 % 75%,借此,可使反射率提聞，從而可使發(fā)光效率提聞，并且可使密封樹脂層12的粘接性提 高。若反射層18的面積不足30%，則發(fā)光效率會下降。另一方面，若反射層18的面積超過75%，則密封樹脂層12產(chǎn)生剝離等的可能性升高，可靠性下降。關(guān)于其理由，在下文中列舉具體例來進(jìn)行說明。根據(jù)本實(shí)施方式,使用氧透過量為1200cm3/ (m2 day atm)以下的熱塑性樹脂作為密封樹脂材料，使密封樹脂層12所包覆的反射層18的面積處于整個包覆區(qū)域的面積的30% 75%的范圍，借此，可抑制反射層18的劣化，從而可使發(fā)光裝置I的發(fā)光效率與光束維持率提高。借此，能夠使發(fā)光裝置I的壽命提高。例如，根據(jù)本實(shí)施方式，在以85°C的溫度、85%的濕度來額定點(diǎn)燈1000小時(shí)的情況下，可使光束維持率為90%以上。此外，在本實(shí)施方式中所使用的密封樹脂層12中，優(yōu)選使用如下的熱固性樹脂，該熱固性樹脂的由硬度計(jì)(A型)測定出的硬度處于45以上且為89以下的范圍。由于硬度為45以上，因此，可使密封樹脂層12的強(qiáng)度提高。借此，例如當(dāng)對發(fā)光裝置I進(jìn)行處理時(shí)，即使在物體與密封樹脂層12發(fā)生接觸的情況下，也可防止密封樹脂層12受到破壞。另一方面，由于硬度為89以下，因此，即使密封樹脂因發(fā)光裝置I的點(diǎn)燈及熄滅所引起的溫度變化而反復(fù)地膨脹及收縮，也可防止樹脂層內(nèi)部的接線17斷裂。熱固性樹脂的硬度的更優(yōu)選的范圍會根據(jù)發(fā)光裝置的使用用途而發(fā)生變動，但例如優(yōu)選設(shè)為62 78的范圍。在如下的發(fā)光裝置I的情況下，優(yōu)選使用比較硬的熱塑性樹月旨，對于所述發(fā)光裝置I而言，在處理過程中，物體與密封樹脂層12發(fā)生接觸的可能性高。另一方面，在如下的發(fā)光裝置I的情況下，可使用比較軟的熱塑性樹脂來使接線的斷裂可能性進(jìn)一步下降，對于所述發(fā)光裝置I而言，在處理過程中，物體發(fā)生接觸的可能性低。此外，本實(shí)施方式中所使用的熱固性樹脂優(yōu)選為如下的熱固性樹脂，即，當(dāng)強(qiáng)制的應(yīng)力向面方向施加至樹脂基板10的表面時(shí)，密封樹脂層12會從樹脂基板10起發(fā)生界面剝離。密封樹脂層12使用會發(fā)生界面剝離的樹脂，借此，可防止在施加應(yīng)力時(shí)，密封樹脂層12發(fā)生內(nèi)部粉碎。在使用了發(fā)生內(nèi)部粉碎的樹脂的情況下，超過極限應(yīng)力之后，直至發(fā)光元件11無法點(diǎn)燈為止需要長時(shí)間，異常不易被發(fā)現(xiàn)。相對于此，在使用了產(chǎn)生界面剝離的樹脂的情況下，由于僅產(chǎn)生了剝離的發(fā)光元件11的亮度下降，因此，容易發(fā)現(xiàn)異常。此種熱塑性樹脂優(yōu)選為如下的熱塑性樹脂，即，在JIS鉛筆劃痕強(qiáng)度測試(負(fù)荷為Ikg)中，不會因800g的應(yīng)力而從樹脂基板10起發(fā)生界面剝離，且未發(fā)生樹脂內(nèi)部粉碎。使用不會未因800g的應(yīng)力而發(fā)生界面剝離及樹脂內(nèi)部粉碎的樹脂，借此，可確保密封樹脂層12的強(qiáng)度，且可使發(fā)光裝置I的耐久性提高。作為如上所述的熱固性樹脂的例子，可列舉苯基系硅酮樹脂以及苯基系混合(hybrid)樹脂。在此情況下，作為粘接著熱固性樹脂的抗蝕層45的一例，可列舉含有二氧化鈦等的白色顏料的白色涂料。此外，本實(shí)施方式中所使用的熱固性樹脂的折射率優(yōu)選為I. 50以上且為I. 66以下。由于發(fā)光元件11的藍(lán)寶石元件樹脂基板的折射率為I. 76左右，因此，在使用了折射率為I. 50以上的樹脂的情況下，使從藍(lán)寶石元件樹脂基板朝向密封樹脂層12的光的出射效率提高。結(jié)果，到達(dá)熒光體的到達(dá)光量增大，借此，可使發(fā)光裝置I的發(fā)光效率提高。另一方面，借由使用折射率為I. 66以下的樹脂，可抑制從密封樹脂層12朝向外部大氣的光的出射效率的下降。如圖5以及圖6所示，樹脂基板10具有形成于背側(cè)的大致整個面的散熱用的銅箔46的圖案。該圖案是以與表面?zhèn)鹊难b配墊15a相對應(yīng)的方式而包括分割為矩陣狀的18個區(qū)塊，在樹脂基板10的寬度方向上包括2個區(qū)塊，在樹脂基板10的長度方向上包括9個區(qū)塊。如此，由于樹脂基板10包括面積比較大的銅箔46，因此，發(fā)光元件11所產(chǎn)生的熱會均等地?cái)U(kuò)散至整個樹脂基板10。因此，樹脂基板10的散熱性能穩(wěn)定。另外，如圖5所示，由于與樹脂基板10的長度方向正交地存在非連續(xù)區(qū)域(zone) 46a,該非連續(xù)區(qū)域(zone) 46a未形成有銅箔46，因此，因熱而使樹脂基板10產(chǎn)生的翹曲或變形受到抑制。再者，如圖6所示,銅箔46被絕緣層47包覆。接著，參照圖2至圖4，對以所述方式構(gòu)成的發(fā)光裝置I的制造步驟的概略進(jìn)行說明。首先，如圖2所示，配線圖案15以及連接圖案14形成在樹脂基板10的表面?zhèn)?。配線圖案15具有如上所述的三層構(gòu)造。連接圖案14也具有與配線圖案15相同的三層構(gòu)造。配線圖案15作為供電路徑而發(fā)揮功能，該供電路徑用以將電力供給至各發(fā)光元件11。當(dāng)將第二層的鎳(Ni)以及第三層的銀(Ag)電鍍至第一層的銅(Cu)的圖案上時(shí)，連接圖案14作為連接路徑而發(fā)揮功能，該連接路徑用以使各裝配墊15a的電位相等。在配線圖案15以及連接圖案14的形成步驟中，在樹脂基板10的表面上形成銅(Cu)圖案作為第一層。接著，依次電鍍鎳(Ni)作為第二層，然后在第三層，電鍍作為反射層
18的銀(Ag)。如圖3所示，從形成有配線圖案15及連接圖案14的樹脂基板10的表面?zhèn)绕?，借由槽刨機(jī)(router)或修邊機(jī)(tri_er)等來將連接圖案14予以削去。結(jié)果,各裝配墊15a彼此的電性連接被阻斷。借由將連接圖案14予以削去，除了繞過貫通部40的部分之外，在長度方向上呈直線且凹陷為矩形的槽部141作為痕跡而形成在樹脂基板10的表面?zhèn)?。形成配線圖案15之后，以形成發(fā)光元件列的方式來裝配多個發(fā)光元件11。如圖4所示，借由密封樹脂層12來將已裝配的發(fā)光元件11分別予以覆蓋且予以密封。密封樹脂層12是以將樹脂基板10的長度方向上所排列的發(fā)光元件11的列予以覆蓋的方式而連續(xù)地配置。接著，參照圖8來對包括所述發(fā)光裝置I的照明裝置20進(jìn)行說明。圖8所示的照明裝置20是設(shè)置于天花板來使用的直接安裝型的照明裝置，發(fā)光裝置I朝向下方地裝入至該直接安裝型的照明裝置。照明裝置20包括細(xì)長且大致為長方體的器具本體21。該器具本體21包括多個發(fā)光裝置1，在本實(shí)施方式中包括呈直線狀地被連接的2個發(fā)光裝置I。包括電源電路的電源單元內(nèi)置于器具本體21。再者，具有光擴(kuò)散性的前表面外罩(cover) 22安裝于器具本體21，且將器具本體21的開口部予以覆蓋，該器具本體21向下方形成開口?，F(xiàn)進(jìn)一步對所述構(gòu)成的發(fā)光裝置I進(jìn)行說明。發(fā)光裝置I在利用電源電路而通電之后，各發(fā)光兀件11 一起點(diǎn)燈。從發(fā)光兀件11射出的光透過密封樹脂層12之后,密封樹脂層12中的熒光體被激發(fā)并發(fā)光。發(fā)光元件11的出射光與密封樹脂層12的激發(fā)光合成之后，成為白色的光。借此，發(fā)光裝置I作為射出白色的光的面光源而發(fā)揮功能。在所述情況下，密封樹脂層12具有圓頂形狀，且發(fā)光元件11配置于該圓頂?shù)闹行?，因此，抑制從發(fā)光元件11射出的光在密封樹脂層12的邊界面的內(nèi)側(cè)發(fā)生全反射。結(jié)果，由反射損失引起的發(fā)光效率的下降受到抑制。 另外，相鄰的密封樹脂層12在其下擺處毗連。在直至密封樹脂層12凝固為止的期間，該密封樹脂層12借由連續(xù)部12s而相互混雜，因此，各密封樹脂層12的體積的不均一被平均化。由于各密封樹脂層12的外形均被平均化，因此，從各個發(fā)光元件11射出的光輸出或發(fā)光色等的不均一減輕。因此，發(fā)光裝置I所照射的光變得均勻。借此，包括發(fā)光裝置I的照明裝置20所照射的光穩(wěn)定。在所述實(shí)施方式中，在發(fā)光元件11發(fā)光期間，裝配墊15a作為散熱器(heatspreader)而發(fā)揮功能，該散熱器使各發(fā)光元件11所產(chǎn)生的熱擴(kuò)散。當(dāng)發(fā)光裝置I射出光時(shí)，從發(fā)光兀件11放射出的光中，朝向樹脂基板10的光在裝配墊15a的表層所形成的反射層18上，大體上向光的利用方向反射。發(fā)光元件11所放射出的光中，朝向沿著樹脂基板10的方向的光利用反射率高的白色的抗蝕層45的表面，向光的利用方向反射。根據(jù)所述實(shí)施方式，可提供如下的發(fā)光裝置1，該發(fā)光裝置I的密封樹脂所覆蓋的反射層18的劣化受:到抑制，并且發(fā)光效率與光束維持率提聞，且壽命提聞。另外，可提供照明裝置20，該照明裝置20包括如上所述的發(fā)光裝置，且壽命提高。再者，所述發(fā)光裝置I及包括該發(fā)光裝置I的照明裝置20可用作如下的光源，該光源是室內(nèi)或室外所使用的照明器具或顯示裝置等所搭載的光源。[實(shí)例]〈測試1>調(diào)查構(gòu)成密封樹脂層的熱固性樹脂的氧透過性、與光束維持率的關(guān)系。(實(shí)例I)使用寬度為27mm、長度為200mm的FR-4基板10，制造發(fā)光裝置I。在相同的密封樹脂層12內(nèi)，以3_的間隔，將4個發(fā)光元件11配置成一列。圓頂形狀的密封樹脂層12的寬度設(shè)為2. 9_。發(fā)光元件11使用了如下的發(fā)光元件，該發(fā)光元件利用約3V的電壓，且因約30mA的電流流動而發(fā)光。使用氧透過性為1200cm3/ (m2 day atm)的苯基系娃酮樹脂作為密封樹脂層12的材料。反射層18的面積相對于密封樹脂層12所包覆的區(qū)域的面積的比例設(shè)為50%。(實(shí)例2及比較例I 比較例2)[0128]使用具有表I所示的氧透過性的熱固性樹脂作為密封樹脂層12的材料，除此以夕卜，與實(shí)例I同樣地制造發(fā)光裝置I。(點(diǎn)燈測試)以120°C，使實(shí)例I 實(shí)例2及比較例I 比較例2的發(fā)光裝置I點(diǎn)燈100小時(shí)，對光束維持率進(jìn)行測定。將測定的結(jié)果表示于表I以及圖9。[表I]
氧透過性
3/ ,、 光束維持率(％ )
cm /( nT .day -atm )
比較例 I__30000__82_
比較例 2__10000__83_
實(shí)例 I__1200__95_
實(shí)例250096
---!根據(jù)表I可知實(shí)例I及實(shí)例2的光束維持率明顯高于比較例I及比較例2的光束維持率，所述實(shí)例I及實(shí)例2使用了氧透過性為1200cm3/ (m2 day atm)以下的熱固性樹脂。〈測試2>(實(shí)例3 實(shí)例4及比較例3 比較例5)將反射層18的面積相對于密封樹脂層12所包覆的區(qū)域的面積的比例設(shè)為如表2所述的比例，除此以外，與實(shí)例I同樣地制造發(fā)光裝置I。(發(fā)光測試以及循環(huán)測試)在制造出產(chǎn)品之后，立即使實(shí)例3 實(shí)例4及比較例3 比較例5的發(fā)光裝置I點(diǎn)燈，對發(fā)光效率進(jìn)行測定。利用相對值來將測定的結(jié)果表示于表2中，所述相對值以反射層18的面積為100%時(shí)的發(fā)光效率作為100%。另外，進(jìn)行熱循環(huán)測試，對密封樹脂層12發(fā)生剝離時(shí)的循環(huán)數(shù)進(jìn)行觀察，所述熱循環(huán)測試是在溫度差為160°C的條件下，交替地反復(fù)進(jìn)行加熱及冷卻。將測試的結(jié)果表示于表2以及圖10。[表2]反射層的面積發(fā)光效率相對值發(fā)生剝離的循環(huán)
_(%)_(%)_數(shù)(次)_
比較例 3____^__600_
比較例 4__85__IW__800_
實(shí)例 3__75__99__1000_
實(shí)例 4__30__98__1200_
比較例 520_ 95_ 1200_根據(jù)表2可知反射層18的面積的比例越下降，則發(fā)光效率越下降，但發(fā)生剝離的 實(shí)現(xiàn)發(fā)光效率高且壽命長的發(fā)光裝置I?！礈y試3>(實(shí)例5 實(shí)例8)密封樹脂層12的材料的由硬度計(jì)(A型)測定出的硬度如表3所示，且使用了氧透過性為1200cm3/ (m2 day atm)的苯基系娃酮樹脂,除此以外，與實(shí)例I同樣地制造發(fā)光裝置I。(斷線測試)使用實(shí)例5 實(shí)例8的發(fā)光裝置I來進(jìn)行熱循環(huán)測，對接線17斷裂時(shí)的循環(huán)數(shù)進(jìn)行觀察，所述熱循環(huán)測試是在溫度差為160°C的條件下，交替地反復(fù)進(jìn)行加熱及冷卻。另外，將外部應(yīng)力施加至各發(fā)光裝置I的密封樹脂層12，對接線17發(fā)生斷裂時(shí)的應(yīng)力進(jìn)行測定。將測定的結(jié)果表示于表3及圖11中。[表3]
發(fā)生斷線的外部應(yīng)發(fā)生斷線的循環(huán)
硬度
___力(N)_數(shù)(次)_
實(shí)例 5__94__33__600_
實(shí)例 6__89__30___
實(shí)例 I__45__15__1200_
實(shí)例 8 I 355_ 1300_根據(jù)表3可知對于硬度為45以上的實(shí)例5 實(shí)例7而言，發(fā)生斷線的外部應(yīng)力大，且耐久性高。另外，對于硬度為89以下的實(shí)例6 實(shí)例8而言，在熱循環(huán)測試中發(fā)生斷線的循環(huán)數(shù)大，且耐久性高。因此，如實(shí)例6及實(shí)例7所示，借由使用硬度為45 89的熱塑性樹脂，可實(shí)現(xiàn)如下的發(fā)光裝置1，該發(fā)光裝置I對于外部應(yīng)力及熱循環(huán)的耐久性高，且壽命提聞?！礈y試4>[0151](實(shí)例9 實(shí)例10)密封樹脂層12的材料的折射率如表4所示，且使用了氧透過性為1200cm3/(m2 day atm)的苯基系娃酮樹脂,除此以外，與實(shí)例I同樣地制造發(fā)光裝置I。(發(fā)光效率測試)使用實(shí)例9 實(shí)例10的發(fā)光裝置1，在制造出產(chǎn)品之后立即點(diǎn)燈，對發(fā)光效率進(jìn)行測定。將測定的結(jié)果表示于表4。[表 4]折射率發(fā)光效率(lm/W)
實(shí)例 9L41100
實(shí)例 10L59103所述表4表示了折射率為I. 59的實(shí)例10的發(fā)光效率，高于折射率為I. 41的實(shí)例9的發(fā)光效率。借此，表示了能夠借由將折射率高的熱塑性樹脂使用于密封樹脂材料，改善發(fā)光效率。接著，對其他實(shí)施方式的發(fā)光裝置I及包括該發(fā)光裝置I的照明裝置20進(jìn)行說明。對于該實(shí)施方式而言，對發(fā)光裝置I的發(fā)光元件11進(jìn)行密封的密封樹脂層12在以下的方面有所不同，其他方面與第一實(shí)施方式相同。因此，在以下的說明中，根據(jù)需要而參照圖I至圖8。在本實(shí)施方式中，密封樹脂層12也包含熒光體以及透明的熱固性樹脂，但在該熱固性樹脂中使用有如下的樹脂，該樹脂具有氧透過性且具有水蒸氣透過性。所述樹脂的氧透過性為1200cm3/(m2 day atm)以下。另外，所述樹脂的水蒸氣透過性為35g/m2以下。例如可使用樹脂系硅酮樹脂作為此種具有氧透過性且具有水蒸氣透過性的熱固性樹脂。對于所述具有氧透過性且對發(fā)光元件11進(jìn)行密封的密封樹脂層12而言，如上所述，氧或有機(jī)氣體的透過性低，因此，可抑制所述氣體到達(dá)裝配有發(fā)光元件11的銀制的反射層18。而且，密封樹脂層12不僅氣體透過性低，而且水蒸氣透過性為35g/m2以下，因此，大氣中的水蒸氣的透過性也低。借此，也抑制外部氣體中所含的水蒸氣透過密封樹脂層12而到達(dá)反射層18。因此，可抑制反射層18因透過密封樹脂層12的氣體或水蒸氣而變色，且反射性下降。結(jié)果，能夠使光束維持率提高。并且，接線17不易因透過密封樹脂層12的氣體或水蒸氣而斷裂。即，借由采用不易使有機(jī)氣體或水蒸氣透過的密封樹脂層12，可使該樹脂層12的硬度變硬，從而可使作用于接線17的應(yīng)力減少。結(jié)果，也可使發(fā)光裝置I的壽命提高。密封樹脂層12中所含的熱固性樹脂的水蒸氣透過率較佳為25g/m2以下。若使所述水蒸氣透過率處于此種透過性的范圍，則反射層18幾乎不會變差，可進(jìn)一步改善光束維持率。再者，若熱固性樹脂的水蒸氣透過率接近于“0”，則存在密封樹脂層12的硬度變高的傾向，因此，熱固性樹脂的水蒸氣透過率的下限值也可并非為“O”。[0165]根據(jù)至少一個所述實(shí)施方式的發(fā)光裝置及照明裝置，使密封樹脂層的氧透過性為1200cm3/(m2 - day atm)以下，且使密封樹脂層的密封區(qū)域中所含的反射層的面積處于30%以上且為75%以下的范圍，借此，能夠使發(fā)光裝置及包括該發(fā)光裝置的照明裝置的壽命及性能提高。雖已對若干實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但這些實(shí)施方式是作為例子而被提示的實(shí)施方式，并無對實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定的意圖。實(shí)際上能夠以各種方式來實(shí)施所述新穎的實(shí)施方式，而且，在不脫離實(shí)用新型的宗旨的范圍內(nèi)，可以所述方法的形式來進(jìn)行各種省略、 替換、以及變更。所述實(shí)施方式或其變形包含于實(shí)用新型的范圍或宗旨，并且包含于權(quán)利要求書所揭示的實(shí)用新型及其均等的范圍。
權(quán)利要求1.一種發(fā)光裝置，其特征在于包括 樹脂基板； 反射層，形成在所述樹脂基板上； 保護(hù)層，形成在所述反射層的周圍； 發(fā)光元件，載置在所述反射層上；以及 密封樹脂層，將所述反射層、所述保護(hù)層、及所述發(fā)光元件予以覆蓋，其中 所述密封樹脂層的氧透過性為1200cm3/ (m2 day atm)以下， 所述反射層的面積相對于所述樹脂基板上的密封區(qū)域的面積的比例，處于30%以上且為75%以下的范圍內(nèi)，所述樹脂基板上的密封區(qū)域包含所述密封樹脂層所包覆的所述保護(hù)層及所述反射層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述密封樹脂層的由A型的硬度計(jì)測定出的硬度處于45以上且為89以下的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 當(dāng)強(qiáng)制的應(yīng)力向面方向施加至所述樹脂基板的表面時(shí)，所述密封樹脂層會從所述樹脂基板起發(fā)生界面剝離而不會發(fā)生內(nèi)部粉碎。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述密封樹脂層具有I. 50以上且為I. 66以下的折射率。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述密封樹脂層更具有35g/m2以下的水蒸氣透過性。
6.一種照明裝置，其特征在于包括 器具本體(21);以及 根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置(I)，安裝于所述器具本體。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種發(fā)光裝置及照明裝置。根據(jù)一個實(shí)施方式，發(fā)光裝置包括樹脂基板；反射層，形成在所述樹脂基板上；保護(hù)層，形成在所述反射層的周圍；發(fā)光元件，載置在反射層上；以及密封樹脂層，將反射層、保護(hù)層、及發(fā)光元件予以覆蓋。密封樹脂層的氧透過性為1200cm3/(m2·day·atm)以下。反射層的面積相對于密封樹脂層所包覆的樹脂基板上的密封區(qū)域的面積的比例，處于30％以上且為75％以下的范圍內(nèi)。
文檔編號F21S2/00GK202503034SQ201220115018
公開日2012年10月24日 申請日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者上村幸三, 小柳津剛, 川島凈子, 松田周平, 林田裕美子, 涉澤壯一, 玉井浩貴, 緒方正弘, 西村潔 申請人:東芝照明技術(shù)株式會社