發(fā)光裝置及照明裝置制造方法
【專利摘要】改善角度色差而出射均質(zhì)的照明光。根據(jù)實施方式，本發(fā)明的發(fā)光裝置包括發(fā)光模塊(15)，該發(fā)光模塊(15)包括基板(21)、多個半導(dǎo)體制的發(fā)光元件(45)、及多個密封部件(54)。將各發(fā)光元件(45)設(shè)置在基板(21)上。各密封部件(54)以混入有熒光體的透光性的樹脂為主成分。使這些密封部件(54)從粘接在基板(21)上的底面突起且逐一地填埋一個以上的所述發(fā)光元件(45)而形成。設(shè)密封部件(54)的底面的直徑D相對于突起的高度H的比值(H/D)為自0.22至1.0。
【專利說明】發(fā)光裝置及照明裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實施方式涉及具有發(fā)光二極管(light emitting diode, LED)等半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光裝置、及具備該發(fā)光裝置作為光源的照明器具等照明裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近來，正在進行具有多個發(fā)光二極管的照明裝置的光源(發(fā)光二極管光源)的開發(fā)?？勺鳛榇朔N照明裝置的光源來使用的發(fā)光二極管陣列(array)為人所周知。該發(fā)光二極管陣列是在印刷(print)基板上分別設(shè)置有多個第一導(dǎo)電圖案、第二導(dǎo)電圖案、發(fā)光二極管芯片(chip)、接合線(bonding wire)、透明樹脂而成。
[0003]印刷基板的表面由白色的抗蝕劑(resist)覆蓋。第一導(dǎo)電圖案、第二導(dǎo)電圖案沿印刷基板的長邊方向設(shè)置。第二導(dǎo)電圖案逐個地鄰接于多個第一導(dǎo)電圖案。第一導(dǎo)電圖案較發(fā)光二極管芯片大。各發(fā)光二極管芯片分別粘晶(die bond)于第一導(dǎo)電圖案。接合線連接發(fā)光二極管芯片與粘晶有該發(fā)光二極管芯片的第一導(dǎo)電圖案所鄰接的第二導(dǎo)電圖案。透明樹脂通過灌注(potting)形成在基板上。該透明樹脂填埋一個發(fā)光二極管芯片及其所連接的接合線等而將這些部分密封。
[0004]滴落至基板上的未硬化的透明樹脂在剛滴落后形成圓頂(dome)狀的凸起，在硬化之前的期間其底部比較容易延展而高度降低。由此，難以使透明樹脂為規(guī)定形狀。
[0005]此外，通常為獲得所期望的顏色的照明光而在透明樹脂中混入熒光體。例如，在發(fā)光二極管芯片發(fā)出藍色光的情況下，為獲得白色的照明光，在透明樹脂中混入由藍色光激發(fā)而射出黃色系光的熒光體。
[0006]在如此這樣混入有熒光體的透明樹脂未成為規(guī)定形狀的情況下，從該樹脂密封的發(fā)光二極管芯片至透明樹脂表面的各部分的距離，不為固定距離以上的可能性高。若所述距離過短，則發(fā)光二極管芯片的發(fā)光色占優(yōu)的傾向增強。與此相反，若所述距離過長，則從熒光體射出的顏色占優(yōu)的熒光增強。
[0007]因此，在視覺辨識發(fā)光二極管光源的情況下，有時根據(jù)觀察其的角度而產(chǎn)生顏色的差異(將此稱作角度色差)。
[0008]為改善該角度色差，在印刷基板上形成包圍透明樹脂的堤部(bank)，而利用該堤部抑制未硬化的透明樹脂的擴散即可。然而，如此一來，零件數(shù)增加而構(gòu)成復(fù)雜化，由此成本升聞。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0010]專利文獻
[0011]專利文獻2:日本專利特開平5-299702號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0012][發(fā)明所要解決的問題]
[0013]實施方式提供一種可改善角度色差而出射均質(zhì)的照明光的發(fā)光裝置及照明裝置。[0014][解決問題的技術(shù)手段]
[0015]實施方式的發(fā)光裝置具備發(fā)光模塊(module)，該發(fā)光模塊(module)包括基板、多個半導(dǎo)體制的發(fā)光元件、及多個密封部件。將各發(fā)光元件設(shè)置在基板上。各密封部件以混入有熒光體的透光性的樹脂為主成分。使這些密封部件從粘接在基板上的底面突起且逐一地填埋一個以上的所述發(fā)光元件而形成。密封部件的底面的直徑D相對于突起的高度H的比值(Η/D)為自0.22至1.0。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是表示實施例1的照明器具的立體圖。
[0017]圖2是表示圖1的照明器具的截面圖。
[0018]圖3是表示排列有圖1的照明器具的燈所具有的多個發(fā)光模塊的狀態(tài)的前視圖。
[0019]圖4是表示圖3的發(fā)光模塊之一的前視圖。
[0020]圖5是將圖4中的F5部分放大表示的前視圖。
[0021]圖6是將圖4中的F6部分放大表示的前視圖。
[0022]圖7是沿圖4中的F7-F7線表示的截面圖。
[0023]圖8是沿圖4中的F8-F8線表示的截面圖。
[0024]圖9是以除去各安裝零件與密封部件的狀態(tài)表示圖4的發(fā)光模塊的前視圖。
[0025]圖10是圖9中的FlO部分的放大圖。
[0026]圖11是切下圖4中的Fll部分的一部分而表示的放大圖。
[0027]圖12是表示圖4的發(fā)光模塊所具備的密封部件的構(gòu)成的示意圖。
【具體實施方式】
[0028]實施方式I的發(fā)光裝置具備發(fā)光模塊。該發(fā)光模塊包括:基板；多個半導(dǎo)體制的發(fā)光元件，設(shè)置在該基板上；及多個密封部件，以混入有熒光體的透光性的樹脂為主成分，從粘接在所述基板上的底面突起且逐一地填埋一個以上的所述發(fā)光元件而形成，所述底面的直徑D相對于該突起的高度H的比值(Η/D)為自0.22至1.0。
[0029]該實施方式I的發(fā)光裝置，可作為搭載在例如照明器具或顯示器裝置等上的光源來使用。
[0030]實施方式I中，基板也可使用單層或者多層樹脂基板。進而，為抑制基板的翹曲并且使從基板的散熱性提高，優(yōu)選使用在背面積層有鋁、鐵、銅等金屬箔的構(gòu)成的基板。
[0031]實施方式I中，半導(dǎo)體制的發(fā)光兀件，代表性的是可列舉發(fā)光二極管(LED)芯片，但也可使用半導(dǎo)體激光(laser)等。在發(fā)光元件使用發(fā)光二極管芯片的情況下，其發(fā)光色也可為紅色、綠色、藍色中的任一色。此外，也可組合使用不同的發(fā)光色的發(fā)光二極管芯片。
[0032]實施方式I中，形成填埋發(fā)光元件等的密封部件的主成分的樹脂，可使用透光性且熱塑性的合成樹脂，例如可使用各種環(huán)氧樹脂(epoxy resin)或各種娃酮樹脂(siliconeresin)等。實施方式I中，各密封部件填埋的發(fā)光元件的數(shù)量并不限定于一個，也可為多個。
[0033]實施方式I中，以如上方式規(guī)定密封發(fā)光元件的各密封部件的縱橫比值(H/D)，因此可確保從發(fā)光元件至密封部件表面的各位置的距離為Imm以上。因此，不需要用以防止密封部件在硬化之前的期間擴散的堤部，從而可抑制角度色差。
[0034]實施方式2的發(fā)光裝置是如實施方式1，其中所述密封部件為樹脂系硅酮樹脂，且其形成后的硬度以肖氏硬度(Shore hardness)計為54以上且94以下。
[0035]實施方式2是如實施方式1，其中進而形成密封部件的樹脂系硅酮樹脂的肖氏硬度為(74±20)的范圍，因此密封部件硬化之前的期間的觸變性(thixotropy)提高。由此，抑制密封部件在硬化之前的期間擴散而導(dǎo)致密封部件的高度降低，從而可確保從發(fā)光元件至密封部件表面的各位置的距離為Imm以上。與此相對，在密封部件的肖氏硬度低于54的情況下，觸變性降低，難以確保從發(fā)光元件至密封部件表面的各位置的距離為Imm以上。此夕卜，若密封部件的肖氏硬度超過94，則未硬化的密封部件的流動性低于規(guī)定值。由此，在通過例如灌注形成密封部件的情況下，難以進行適量的灌注，從而導(dǎo)致灌注不良的可能性提聞。
[0036]實施方式3的發(fā)光裝置是如實施方式1，其中在所述基板上形成有布線圖案，在包含該布線圖案的一部分的安裝焊墊(pad)上安裝有所述發(fā)光元件，并且在所述基板上形成有與所述安裝焊墊鄰接的導(dǎo)線(wire)連接部,且具備連接這些安裝焊墊與導(dǎo)線連接部的導(dǎo)線，該導(dǎo)線的連接于所述發(fā)光元件的一端部沿所述發(fā)光元件的厚度方向以從該元件遠離的方式突出，且連接于所述導(dǎo)線連接部的所述導(dǎo)線的另一端部傾斜，且所述一端部與另一端部之間的所述導(dǎo)線的中間部以與所述發(fā)光元件平行的方式從所述一端部彎曲而形成，該中間部相對于所述發(fā)光元件的突出高度為75 μ m以上且125 μ m以下。
[0037]實施方式3中，導(dǎo)線是通過打線接合來設(shè)置，可優(yōu)選使用金屬細線例如金細線。實施方式3中，所謂導(dǎo)線的中間部以與發(fā)光元件平行的方式從導(dǎo)線的一端部彎曲而形成，包含中間部與發(fā)光元件平行。然而，實際上存在因制造上的偏差而導(dǎo)致中間部不與發(fā)光元件完全平行的情況。如此這樣偏差的形態(tài)也包含在“以平行的方式”的語言范圍內(nèi)。因此，實施方式3中，也可換言之導(dǎo)線的中間部與發(fā)光元件大致平行。因此，導(dǎo)線的中間部從導(dǎo)線的一端部傾斜折彎，且以所述一端部與中間部所夾的角度成為銳角的方式來設(shè)置的形態(tài)，不包含在所述語言的范圍內(nèi)。
[0038]此外，密封部件隨著發(fā)光裝置的發(fā)光及其發(fā)光停止而產(chǎn)生膨脹收縮。因該膨脹收縮的緣故而對由密封部件填埋的導(dǎo)線施加有應(yīng)力(stress)。然而，實施方式3中，導(dǎo)線的中間部以與發(fā)光元件平行的方式從與發(fā)光元件連接的導(dǎo)線的一端部彎曲而形成。伴隨此，導(dǎo)線的中間部相對于發(fā)光元件的突出高度被規(guī)定為75 μ m以上且125 μ m以下。
[0039]由此，密封部件的膨脹收縮對導(dǎo)線的影響降低，伴隨此，所述應(yīng)力降低。由此，可抑制導(dǎo)線在導(dǎo)線的一端部與發(fā)光元件的連接部斷開。
[0040]實施方式4的發(fā)光裝置是如實施方式3，其中在所述基板上形成有覆蓋所述布線圖案的樹脂制的保護部件，利用該密封部件覆蓋所述安裝焊墊，并且在所述安裝焊墊的周部的至少一個部位形成有槽，填充在該槽中的所述保護部件的填充部位粘接于所述密封部件。
[0041]實施方式4的發(fā)光裝置是如實施方式3，其中進而，樹脂制的密封部件與覆蓋在其上的金屬制安裝焊墊的粘接性較樹脂彼此的粘接性差。由此，可認為存在密封部件剝離的擔憂。然而，填充在安裝焊墊周部的槽中的樹脂制的保護部件的填充部位與安裝焊墊粘接。因此，密封樹脂的保持性能提高，從而可抑制密封樹脂的剝離。[0042]實施方式5的發(fā)光裝置是如實施方式1，其中進而具備收納所述發(fā)光模塊的擴散透光性的管體(pipe)。該實施方式中，在管體為樹脂制的情況下，作為該樹脂，可列舉例如聚碳酸酯(polycarbonate)樹脂。
[0043]實施方式5是如實施方式1，其中進而，可通過管體使從發(fā)光模塊出射的光擴散，且該光作為照明光出射至該管體外。因此，實施方式5的發(fā)光裝置在管體為筆直的情況下，可作為光源即直管形燈來實施。在管體為環(huán)狀的情況下，可作為光源即環(huán)形燈來實施。
[0044]實施方式6的發(fā)光裝置是如實施方式5，其中所述管體的透光率為85%以下，所述發(fā)光元件的設(shè)置間距(pitch)為5mm以上且9mm以下。
[0045]該實施方式6中，管體的透光率為85%以下，因此多個發(fā)光元件難以作為亮點而映入管體。若發(fā)光元件的設(shè)置間距低于5_，則發(fā)光元件成為高密度配置，從而成為導(dǎo)致成本升高的主要因素。若發(fā)光元件的設(shè)置間距超過9_，則發(fā)光元件成為低密度配置，從而所述映入的傾向增強。
[0046]因此，實施方式6是如實施方式5，其中進而，可低成本地抑制多個發(fā)光元件作為亮點而映入管體的情況，并且可使管體以大致均勻的亮度發(fā)光。
[0047]實施方式7的照明裝置包括:器具主體；至少一對燈座(socket)，安裝在所述器具主體上:直管形的發(fā)光裝置，包括擴散透光性的筆直的管體、沿該管體延伸的方向長長地形成且收納在所述管體中的發(fā)光模塊、及安裝在所述管體的長邊方向兩端的燈頭，且所述直管形的發(fā)光裝置可拆卸地由所述燈座支撐；且所述發(fā)光模塊具備以下構(gòu)成。
[0048]發(fā)光模塊包括:基板；多個半導(dǎo)體制的發(fā)光元件，設(shè)置在該基板上；及多個密封部件，以混入有熒光體的透光性的樹脂為主成分，從粘接在所述基板上的底面突起且逐一地填埋一個以上的所述發(fā)光元件而形成，所述底面的直徑D相對于該突起的高度H的比值(H/D)為自 0.22 至 1.0。
[0049]該實施方式7是一種具備發(fā)光裝置作為光源即直管形燈的照明裝置，且該發(fā)光裝置具備實施方式I記載的發(fā)光模塊。因此，可期待如下效果，即能提供一種通過確保從發(fā)光元件至密封部件表面的各位置的距離為Imm以上，而可改善角度色差來出射均質(zhì)的照明光的照明裝置。
[0050]實施例1
[0051]以下，參照圖1?圖12對實施例1的發(fā)光裝置及具備其作為光源的照明裝置例如照明器具進行詳細說明。
[0052]圖1及圖2中，符號I例示直接安裝形成的一燈用照明器具。該照明器具I包括器具主體(裝置主體)2、點燈裝置3、成對的燈座4、反射部件5、作為發(fā)光裝置的例如形成光源的直管形的燈11等。
[0053]圖2所示的器具主體2例如由細長形狀的金屬板制成。器具主體2沿繪制圖2的紙面的正背方向延伸。該器具主體2例如使用未圖示的多個螺絲固定在室內(nèi)的天花板上。
[0054]點燈裝置3固定在器具主體2的長邊方向的中間部。該點燈裝置3以接受商用交流電源而生成直流輸出的方式構(gòu)成，并將該直流輸出供給至下述的燈11。
[0055]另外，在器具主體2上分別安裝有未圖示的電源端子臺、多個部件支撐金屬件、及一對燈座支撐部件等。在電源端子臺上連接有從天花板背側(cè)引入的商用交流電源的電源線。進而，電源端子臺經(jīng)由未圖示的器具內(nèi)布線而電性連接于點燈裝置3及下述的燈座4。[0056]燈座4連結(jié)于所述燈座支撐部件而分別設(shè)置于器具主體2的長邊方向兩端部。兩燈座4為適合于下述的燈11所具備的例如G13類型的燈頭13的現(xiàn)有的燈座。然而，并不限定于此，可使用適合燈頭的種類的類型的燈座。
[0057]這些燈座4具備下述的端子接腳(pin) 13a、端子接腳13b所連接的未圖示的一對供電端子等。為對下述的燈11供給電源，而僅在一側(cè)的燈座4的供電端子上連接有器具內(nèi)布線。在另一側(cè)的燈座4上未連接供電用布線。
[0058]反射部件5形成上表面敞開的槽(trough)形狀，且包括例如金屬制的底板部5a、側(cè)板部5b、及一對端板5c (圖1中僅圖示有一個)。
[0059]底板部5a平坦。側(cè)板部5b從底板部5a的寬度方向兩端朝斜上方折彎。一對端板5c分別將由底板部5a與側(cè)板部5b的長邊方向的端所形成的端面開口閉合。形成底板部5a與側(cè)板部5b的金屬板，包含表面呈白色系的顏色的彩色鋼板。因此，底板部5a與側(cè)板部5b的表面成為反射面。在底板部5a的長邊方向兩端部，分別開有未圖示的燈座通孔。
[0060]反射部件5覆蓋器具主體2及安裝在其上的各零件。該狀態(tài)通過可拆卸的裝飾螺絲(參照圖1)6來保持。裝飾螺絲6可不用工具而用手進行旋動操作，朝上貫通底板部5a而旋入所述部件支撐金屬件。燈座4通過所述燈座通孔而向底板部5a的下側(cè)突出。
[0061]照明器具I并不限定于一燈用，也可作為具備兩對燈座4而可支撐兩根如下說明的燈11的二燈用的照明器具來實施。
[0062]以下，參照圖2?圖12對可拆卸地由燈座4支撐的燈11進行說明。
[0063]燈11具有與現(xiàn)有的熒光燈相同的尺寸與外徑。該燈11包括:管體12 ;燈頭13，安裝在該管體12的端部；梁14 ;及至少一個例如4個發(fā)光模塊15。另外，在區(qū)分4個發(fā)光模塊15的情況下，附加后綴a?后綴d來進行圖示及說明。
[0064]管體12由透光性的樹脂材料形成為例如筆直。形成管體12的樹脂材料可優(yōu)選使用混入有擴散材料的聚碳酸酯樹脂。該管體12的擴散透過率為90%?95%。如圖2所示那樣，管體12于在其使用狀態(tài)下成為上部的部位的內(nèi)表面具有一對凸起部12a。
[0065]燈頭13的類型為G13，燈頭13分別安裝在管體12的長邊方向兩端部。這些燈頭13可拆卸地連接于燈座4。通過該連接而由燈座4支撐的燈11配置在反射部件5的底板部5a的正下方。從燈11出射至外部的光的一部分入射至反射部件5的側(cè)板部5b。
[0066]各個燈頭13如由圖2所代表那樣具有端子接腳13a、端子接腳13b。這些端子接腳13a、端子接腳13b突出至燈頭13的外部。端子接腳13a、端子接腳13b相互電性絕緣。通過各燈頭13的端子接腳13a、端子接腳13b連接于各燈座4而由燈座4支撐燈11。在該支撐狀態(tài)下，可通過一側(cè)的燈座4內(nèi)的供電端子及其所連接的端子接腳13a、端子接腳13b而向燈11供電。
[0067]如圖2所示那樣梁14收納在管體12中。該梁14為機械強度優(yōu)異的桿材，例如為達成輕量化而由鋁合金形成。梁14的長邊方向兩端電性絕緣地連結(jié)于燈頭13。梁14具有多個形成例如肋(rib)狀的基板支撐部14a(圖2中僅圖示一個)。
[0068]如圖3所示那樣，4個發(fā)光模塊15a?發(fā)光模塊15d均形成為細長的長方形，且呈筆直的列排列。該列的長度與梁14的全長大致相等。各發(fā)光模塊15a?發(fā)光模塊15d利用通過其而旋入梁14中的未圖示的螺絲固定。
[0069]因此,發(fā)光模塊15a?發(fā)光模塊15d與梁14 一同收納在管體12中。以該發(fā)光模塊的支撐狀態(tài)，各發(fā)光模塊15a?發(fā)光模塊15d的寬度方向兩端部載置在管體12的凸起部12a上。由此，各發(fā)光模塊15a?發(fā)光模塊15d在較管體12內(nèi)的最大寬度部更靠上側(cè)大致水平地設(shè)置。
[0070]如圖7及圖8所示那樣，各發(fā)光模塊15包括基板21、布線圖案25、保護部件41、多個發(fā)光元件45、第一導(dǎo)線51、第二導(dǎo)線52、密封部件54、及各種電氣零件55?電氣零件59。
[0071]基板21包括基底(base) 22、金屬箔23及蓋層24。
[0072]基底22為樹脂制例如玻璃環(huán)氧樹脂制。該玻璃環(huán)氧樹脂制的基板(FR-4)的導(dǎo)熱性低，價格比較低?；?2也可由玻璃復(fù)合材料(glass composite)基板(CEM-3)或其他合成樹脂材料形成。
[0073]如圖7及圖8所示那樣，金屬箔23積層在基板21的背面，包含例如銅箔。蓋層24遍及金屬箔23及基底22的周部背面而積層。該蓋層24包含絕緣材料例如合成樹脂制的抗蝕劑層?；?1以通過積層在其背面的金屬箔23及蓋層24而不翹曲的方式得以加強。
[0074]布線圖案25如圖7及圖8所示那樣形成三層構(gòu)造而形成在基底22的表面(即基板21的表面)。第一層U由鍍敷在基底22表面上的銅形成。第二層M鍍敷在第一層U上且由鎳形成。第三層T鍍敷在第二層M上且由銀形成。
[0075]因此，布線圖案25的表面為銀制。該銀制的第三層T形成反射面，其總光反射率為90%以上。
[0076]保護部件41優(yōu)選使用以電氣絕緣性的合成樹脂為主成分的例如白色的抗蝕劑層。該白色抗蝕劑層作為光的反射率高的反射層發(fā)揮功能。保護部件41覆蓋布線圖案25的大部分而形成在基板21上。即，保護部件41使布線圖案25的多個部位作為安裝焊墊26而保留來覆蓋布線圖案25。并且，保護部件41使布線圖案25的多個部位作為導(dǎo)線連接部27而保留來覆蓋布線圖案25。進而，保護部件41保留下述的電氣零件55?電氣零件59的安裝部位來覆蓋布線圖案25。
[0077]各安裝焊墊26及各導(dǎo)線連接部27于在基板21上形成有保護部件41的階段，未由該保護部件41覆蓋而是由第三層T露出的部分形成。如圖9所示那樣，各安裝焊墊26沿基板21的長邊方向排列。各導(dǎo)線連接部27是與各安裝焊墊26成對地分別設(shè)置在這些安裝焊墊26的附近。因此，各導(dǎo)線連接部27以與安裝焊墊26的設(shè)置間距相同的設(shè)置間距沿基板21的長邊方向排列。
[0078]如圖10及圖11所示那樣，安裝焊墊26在其周部的至少一個部位例如四個部位具有槽26a?槽26d。各槽26a?槽26b相互隔90度。這些槽26a?槽26b的深度為下述的焊墊直徑Dl的1/10?1/5。進而，安裝焊墊26的周緣每隔90度便具有形成圓弧狀的緣部26e。各緣部26e形成在槽26a?槽26d中的沿安裝焊墊26的圓周方向鄰接的槽間。
[0079]安裝焊墊26具有槽26a?槽26b與緣部26e，由此該安裝焊墊26形成大致三葉草(clover)形狀。槽26a較其他三個槽26b?槽26d大，在其內(nèi)側(cè)設(shè)置有導(dǎo)線連接部27。安裝焊墊26以通過其中心與導(dǎo)線連接部27的直線L(圖10中以單點劃線表示)為基準形成為左右對稱。
[0080]如此這樣安裝焊墊26為大致三葉草形狀，且在其槽26a內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)線連接部27，則可有助于使下述的密封部件54的直徑D變小。安裝焊墊26的焊墊直徑Dl例如為3.6mm。焊墊直徑Dl是以安裝焊墊26的中心為分界而成對定位的緣部26e間的尺寸。
[0081]在各槽26a?槽26b中填充有保護部件41。將填充在槽26a?槽26b中的保護部件41的部分稱作填充部位42 (參照圖7及圖11)。各填充部位42形成朝向安裝焊墊26的中心突出的凸部。這些填充部位42在布線圖案25的積層方向上較第三層T的表面突出(參照圖7)。各填充部位42中的至少一個于在安裝焊墊26安裝下述的發(fā)光元件45時，作為算出該發(fā)光元件45的安裝位置的基準來使用。相對于槽26a的填充部位42，避開導(dǎo)線連接部27而填充在槽26a中。
[0082]在各槽26a?槽26b中填充有保護部件41。將填充在槽26a?槽26b中的保護部件41的部分稱作填充部位42 (參照圖7及圖11)。填充部位42在布線圖案25的積層方向上較第三層T的表面突出(參照圖7)。相對于槽26a的填充部位42，避開導(dǎo)線連接部27而填充在槽26a中。
[0083]多個發(fā)光兀件45包含發(fā)光二極管的裸芯片。該裸芯片使用發(fā)出例如藍色光的發(fā)光二極管的裸芯片。發(fā)光二極管的裸芯片在藍寶石制的元件基板的一面具備發(fā)光層，且平面形狀為長方形。如圖11所示那樣，形成陽極(anode)的元件電極45b與形成陰極(cathode)的元件電極45a，例如沿發(fā)光二極管的裸芯片的長邊方向排列設(shè)置在發(fā)光層上。
[0084]這些發(fā)光元件45,使用粘接劑46 (參照圖7及圖8)將所述一面的相反側(cè)的元件基板的另一面固定在作為反射面的安裝焊墊26上。該情況下，各發(fā)光元件45使其元件電極45a、元件電極45b的排列與安裝焊墊26的槽26a、槽26c的排列一致而分別粘接在安裝焊墊26上。從而，安裝在各安裝焊墊26上的發(fā)光元件45，形成沿基板21的長邊方向(中心軸線延伸的方向)排列的發(fā)光兀件列。在所述列中，發(fā)光兀件45的設(shè)置間距為5mm以上且9mm以下。
[0085]發(fā)光元件45的粘接部位優(yōu)選為安裝焊墊26的中央部。由此，可利用發(fā)光元件45周圍的反射面區(qū)域，反射從發(fā)光元件45射出并入射至安裝焊墊26的光。
[0086]該情況下，入射至安裝焊墊26的光越接近于發(fā)光元件45變得越強，可利用所述反射面區(qū)域反射該強光。槽26a?槽26d與反射所述強光的反射面區(qū)域分開。因此，安裝焊墊26的表面(反射面)的面積因安裝焊墊26的周部的槽26a?槽26d而減少,但此情況不會導(dǎo)致安裝焊墊26的反射性能實質(zhì)上降低，因而可忽略。
[0087]包含發(fā)光二極管的裸芯片的發(fā)光元件45的發(fā)光，可通過在半導(dǎo)體的p-n接面流動順向電流而實現(xiàn)，因此該發(fā)光元件45是將電能直接轉(zhuǎn)換為光的固體元件。利用該發(fā)光原理發(fā)光的發(fā)光元件45，與通過通電而使燈絲(filament)白熾為高溫，且利用該熱射出來射出可見光的白熾燈泡相比，具有節(jié)能效果。
[0088]粘接劑46優(yōu)選在獲得粘接的耐久性方面具有耐熱性，進而具有透光性以即便在發(fā)光元件45的正下方也可反射。作為該粘接劑46，可優(yōu)選使用硅酮樹脂系的粘接劑。
[0089]第一導(dǎo)線51與第二導(dǎo)線52包含金屬細線例如金細線，且使用接合機器來布線。
[0090]如圖7所示那樣，第一導(dǎo)線51是將發(fā)光元件45與布線圖案25電性連接而設(shè)置。該情況下，通過一次接合(first bonding)而將第一導(dǎo)線51的一端部51a連接于發(fā)光元件45的元件電極45a。通過二次接合而將第一導(dǎo)線51的另一端部51b連接于布線圖案25的導(dǎo)線連接部27。
[0091]第一導(dǎo)線51的一端部51a沿發(fā)光兀件45的厚度方向朝從該發(fā)光兀件45離開的方向突出。導(dǎo)線連接部27以發(fā)光元件45的厚度方向為基準，較該發(fā)光元件45的元件電極45a、元件電極45b更靠基板21側(cè)。第一導(dǎo)線51的另一端部51b傾斜連接于該導(dǎo)線連接部27。
[0092]第一導(dǎo)線51的中間部51c為占據(jù)一端部51a與另一端部51b之間的部位。該中間部51c如圖7所示那樣，從一端部51a彎曲且以與發(fā)光元件45平行的方式形成。中間部51c相對于發(fā)光元件45的突出高度h為75 μ m以上且125 μ m以下，優(yōu)選規(guī)定為60 μ m以上且100 μ m以下。由此，打線接合的第一導(dǎo)線51，保持低的以發(fā)光元件45為基準的高度來布線(本說明書中，將該布線構(gòu)造稱作低布線回路(loop))。
[0093]如此這樣布線的第一導(dǎo)線51的中間部51c與另一端部51b，沿與發(fā)光元件45形成列的方向正交的方向延伸。所述布線可通過所述的發(fā)光兀件45相對于安裝焊墊26的配置而實現(xiàn)。通過該布線，可縮短第一導(dǎo)線51的長度。因此，與俯視下第一導(dǎo)線51相對于發(fā)光元件傾斜布線的情況相比，可降低第一導(dǎo)線51的成本。
[0094]第二導(dǎo)線52是通過打線接合來連接發(fā)光元件45與安裝焊墊26而設(shè)置。該情況下，通過一次接合而將第二導(dǎo)線52的一端部連接于發(fā)光元件45的元件電極45b。通過二次接合而將第二導(dǎo)線51的另一端部連接于安裝焊墊26。
[0095]密封部件54是如圖12中示意性地所示那樣，在作為主成分的樹脂54a中分別混入適量的熒光體54b與填料(filler) 54c而形成。
[0096]樹脂54a使用具有透光性的樹脂系硅酮樹脂或混合(hybrid)系硅酮樹脂。樹脂系硅酮樹脂及混合系硅酮樹脂成為立體交聯(lián)而成的組織，因此較透光性的硅酮橡膠硬
[0097]熒光體54b由發(fā)光元件45發(fā)出的光激發(fā)而射出與發(fā)光元件45發(fā)出的光的顏色不同的顏色的光。實施例1中，發(fā)光元件45發(fā)出藍色的光，因此使用黃色熒光體，所述黃色熒光體通過所述激發(fā)而射出相對于藍色光處于補色關(guān)系的黃色系的光。由此，可出射白色光作為發(fā)光裝置燈11的輸出光。
[0098]密封部件54通過填埋安裝焊墊26、導(dǎo)線連接部27、發(fā)光元件45、第一導(dǎo)線51、及第二導(dǎo)線52而密封這些部分來形成在基板21上。該密封部件54是在未硬化的狀態(tài)下朝發(fā)光元件45滴落，且其后通過加熱處理而硬化來形成。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上沿該基板21的長邊方向以規(guī)定間隔排列，且以發(fā)光元件45的列為基準而形成密封部件列來設(shè)置。已硬化的密封部件54粘接在基板21上。即，本實施例的情況下，在形成在基板21上的布線圖案25的安裝焊墊26、及該安裝焊墊26周圍的保護部件41粘接有密封部件54的底面。各密封部件54從其底面突起且逐一地填埋發(fā)光元件45而形成，且形成圓頂形狀或富士山形狀。
[0100]密封部件54的直徑D (參照圖7)被規(guī)定為焊墊直徑Dl的1.0倍?1.4倍，在實施例I的情況下，直徑D為4.0mm?5.0mm。由此,安裝焊墊26的一部分不會從密封部件54露出。并且，密封部件54不會相對于安裝焊墊26過多，可保持下述的縱橫比值并且可使密封部件54的使用量為適量。另外，并不存在為了規(guī)定密封部件54從底面突起的高度H與所述底面的直徑D而包圍發(fā)光元件45等的框體等。因此，密封部件54的直徑D與高度H可通過密封部件54的滴落量、硬度、及硬化的時間來控制。
[0101]以發(fā)光元件45為基準的密封部件54突起的高度H為1.0mm以上。為確保該1.0mm以上的高度H而將密封部件54的縱橫比值設(shè)定為0.22?1.00。此處，密封部件54的縱橫比值是指填埋發(fā)光元件45的密封部件54的底面的直徑D相對于密封部件54突起的高度H的比值(Η/D)。
[0102]進而，密封部件54的正交直徑的比值為0.55?1.00。此處，正交直徑的比值是指如圖11所示那樣粘接在基板21上的密封部件54的底面中相互正交的直徑X、直徑Y(jié)的比值。直徑X是通過發(fā)光元件45的中心而任意地繪制的所述底面的直徑。直徑Y(jié)是與直徑X正交來繪制的所述底面的直徑。
[0103]圖4至圖6中的任一圖所示的電氣零件55為電容器(condenser)。電氣零件56為連接器(connector)。電氣零件57為整流用二極管。電氣零件58為電阻。電氣零件59為輸入連接器。
[0104]包含電容器的電氣零件55安裝在4個發(fā)光模塊15的各個上。該電容器抑制噪聲重疊于各發(fā)光模塊15的布線圖案25,由此防止發(fā)光兀件45誤發(fā)光。
[0105]如圖3所示那樣，包含連接器的電氣零件56，針對設(shè)置在由4個發(fā)光模塊15形成的模塊列的長邊方向兩端部的發(fā)光模塊15a、發(fā)光模塊15d，而僅安裝在這些發(fā)光模塊的一端部。進而，電氣零件56針對設(shè)置在發(fā)光模塊15a、發(fā)光模塊15d之間的發(fā)光模塊15b、發(fā)光模塊15c，而分別安裝在這些發(fā)光模塊的長邊方向兩端部。鄰接的發(fā)光模塊15的電氣零件56彼此通過遍及這些電氣零件的未圖示的電線來連接。由此，各發(fā)光模塊15電性串聯(lián)連接。
[0106]如圖5所示那樣，電氣零件57?電氣零件59均安裝在發(fā)光模塊15a的另一端部。包含輸入連接器的電氣零件59連接于發(fā)光模塊15的布線圖案25。與電氣零件59連接的未圖示的電線，分別與設(shè)置在接近該電氣零件59 —側(cè)的燈頭13的端子接腳13a、端子接腳13b連接。
[0107]若使照明器具I的燈座4支撐所述構(gòu)成的直管形的燈11來對燈11供電，則各發(fā)光元件45分別發(fā)光。伴隨此，從密封部件54出射的白色光利用管體12擴散并且透過管體12出射至外部。由此，將燈11的下方空間照明。伴隨此，從管體12出射的白色光的一部分由反射部件5的側(cè)板部5b反射而照明較燈11更靠上側(cè)的空間。
[0108]形成該照明的光源的燈11所具備的發(fā)光模塊15的安裝焊墊26，由表面為銀制的布線圖案25的一部分形成。由此，分別安裝有發(fā)光元件45的各安裝焊墊26作為光的反射面發(fā)揮功能。
[0109]并且，填埋安裝焊墊26、發(fā)光元件45、導(dǎo)線連接部27、第一導(dǎo)線51等而密封這些部分的密封部件54，由樹脂系的硅酮樹脂形成。樹脂系硅酮樹脂的交聯(lián)構(gòu)造為立體。因此，與硅酮油或硅酮橡膠相比，氧或水蒸氣等氣體透過性能低。附帶而言，密封部件54的氧透過性為1200cm3(m2.天(day).atm)以下,水蒸氣透過性為35g/m2以下。該水蒸氣透過性優(yōu)選20g/m2以下。
[0110]如此，利用氣體透過性低的樹脂系硅酮樹脂來密封表面為銀反射層的安裝焊墊
26。由此，抑制由大氣中的氣體透過密封部件54引起的安裝焊墊26的變色而導(dǎo)致反射性能劣化。由此，可提高光束維持率。
[0111]附帶而言，以往提供的直管形的發(fā)光二極管燈的光束維持率在4萬小時為70%左右。與此相比，通過本發(fā)明人的試驗而確認出，實施例1的燈11可使光束維持率在4萬小時提高至94%。
[0112]此外，每當重復(fù)進行燈11的點燈與熄燈時，密封部件54便會膨脹收縮。伴隨此，對由密封部件54填埋的第一導(dǎo)線51施加有應(yīng)力。另一方面，樹脂系硅酮樹脂與硅酮橡膠相比硬度高。若密封部件54的硬度高，則第一導(dǎo)線51相對于發(fā)光元件45的突出高度h越高，從而施加至第一導(dǎo)線51的應(yīng)力越增大。
[0113]然而，第一導(dǎo)線51形成低布線回路來布線。即，第一導(dǎo)線51的中間部51c，從連接于發(fā)光元件45的第一導(dǎo)線51的一端部51a彎曲且以與發(fā)光元件45平行的方式形成。并且，中間部51c相對于發(fā)光元件45的突出高度h為75 μ m以上且125 μ m以下。如此這樣遍及發(fā)光元件45與導(dǎo)線連接部27的第一導(dǎo)線51，規(guī)定成低的高度來布線。
[0114]由此，可減輕伴隨密封部件54的膨脹收縮而施加至第一導(dǎo)線51的應(yīng)力。因此，可抑制因基于燈11的點燈、熄燈的熱循環(huán)，而導(dǎo)致第一導(dǎo)線51在第一導(dǎo)線51的一端部51a與發(fā)光元件45的連接部斷開。
[0115]如上所述，根據(jù)實施例1的燈11，可抑制與發(fā)光元件45連接的第一導(dǎo)線51的斷線,并且可提高光束維持率。
[0116]進而，在實施例1的燈11所具備的密封部件54中混入有熒光體54b。并且，表示密封部件54的底面的直徑D相對于以發(fā)光元件45為基準的密封部件54突起的高度H的關(guān)系的縱橫比值(Η/D)規(guī)定為自0.22至1.00。通過該縱橫比值的規(guī)定，可確保從發(fā)光元件45至密封部件54表面的各位置的距離為Imm以上。
[0117]由此，可抑制角度色差，從而可抑制由從密封部件54出射的光照射的管體12、及由透過該管體12的光照射的反射部件5的側(cè)板部5b等部位的色不均。換言之，可抑制如下情況，即發(fā)光元件45的發(fā)光色強而主要由藍色來照射的區(qū)域、與來自熒光體54b的射出光強而主要由黃色調(diào)來照射的區(qū)域混在一起，因而變得醒目。
[0118]而且，實施例1中，密封部件54在形成后的硬度以肖氏硬度計規(guī)定為54以上至94。由此，可抑制所述角度色差。
[0119]S卩，通過密封部件54含有填料54c，而使密封部件54的硬度提高，通過灌注來設(shè)置的密封部件54的未硬化狀態(tài)下的觸變性提高。因此，可抑制經(jīng)灌注的密封部件在其后加熱硬化之前的期間擴散而使高度H變低。
[0120]因此，可確保所述的規(guī)定縱橫比值(H/D)，從而可確保從發(fā)光元件45至密封部件54表面的各位置的距離為Imm以上。
[0121]另外，與此相對，若填料54c未被混入，則觸變性降低。伴隨此，密封部件54在其硬化之前的期間容易擴散，密封部件54的高度降低。由此，難以確保從發(fā)光元件45至密封部件的54表面的各位置的距離為Imm以上。此外，若填料54c的含有率過多，則未硬化的密封部件的流動性低于規(guī)定值。因此，難以進行適量的灌注，從而導(dǎo)致灌注不良的可能性提聞。
[0122]進而，實施例1的燈11所具有的安裝焊墊26，在其周部形成有槽26a?槽26d，填充在這些槽26a?槽26d中的保護部件41的填充部位42由密封部件54覆蓋而粘接于該密封部件54。并且，密封部件54的周部粘接于保護部件41。
[0123]實施例1中，硅酮樹脂制的密封部件54與其所覆蓋的安裝焊墊26的銀制表面的粘接性，較樹脂彼此的粘接性差。因此，在使密封部件54的直徑D變小的情況下，密封部件54從基板21剝尚的可能性提聞。
[0124]然而，如所述這樣樹脂制的保護部件41的對于安裝焊墊26的槽26a?槽26d的填充部位42粘接于樹脂制的安裝焊墊26。由此，密封安裝焊墊26等的密封部件54相對于基板21的保持性能提聞。
[0125]因此，即便在使安裝焊墊26小徑化的情況下，也可抑制安裝焊墊26的剝離。因此，可降低密封部件54的使用量。并且，例如適于提高安裝焊墊26及發(fā)光元件45的設(shè)置密度的情況。
[0126]進而，實施例1中，收納發(fā)光模塊15的具有擴散透光性的樹脂制的管體12，使從發(fā)光模塊15出射的光擴散并作為照明光出射至外部。而且，管體12為筆直，且在該管體12的長邊方向兩端分別安裝有燈頭13。因此，實施例1的燈11可作為光源即直管形燈來實施。
[0127]而且，管體12的透光率為85%以下，發(fā)光元件45的設(shè)置間距為5mm以上且9mm以下。
[0128]在管體12的透光率超過85%而提高光透過性的情況下，沿基板21的長邊方向排列的多個發(fā)光元件45作為亮點而映入管體12的傾向提高。若發(fā)光元件45的設(shè)置間距低于5_，則伴隨此，發(fā)光元件45沿基板21的長邊方向成為高密度配置，因此成為成本升高的主要因素。與此相反，若發(fā)光元件45的設(shè)置間距超過9mm，則伴隨此，發(fā)光元件45沿基板21的長邊方向成為低密度配置，因此所述映入的傾向提高。
[0129]因此，如所述這樣規(guī)定管體12的擴散透光率與發(fā)光元件45的設(shè)置間距的實施例1中，可低成本地抑制多個發(fā)光元件45作為亮點映入管體12。并且，可使管體12以大致均勻的亮度發(fā)光來照明。
[0130]實施例1以所述方式構(gòu)成，但本發(fā)明的實施方式并不限定于實施例1。例如，實施例I中，作為具有燈頭的燈而說明了發(fā)光裝置，但可作為不具有燈頭的發(fā)光裝置來實施。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光裝置，具備發(fā)光模塊，其特征在于， 所述發(fā)光模塊包括: 基板； 多個半導(dǎo)體制的發(fā)光元件，設(shè)置在所述基板上；及 多個密封部件，以混入有熒光體的透光性的樹脂為主成分，從粘接在所述基板上的底面突起且逐一地填埋一個以上的所述發(fā)光元件而形成，所述底面的直徑D相對于所述突起的高度H的比值(Η/D)為自0.22至1.0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于:所述密封部件為樹脂系硅酮樹脂，且其形成后的硬度以肖氏硬度計為54以上且94以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于:在所述基板上形成有布線圖案，在包含所述布線圖案的一部分的安裝焊墊安裝有所述發(fā)光元件，并且在所述基板上形成有與所述安裝焊墊鄰接的導(dǎo)線連接部，且具備連接所述安裝焊墊與所述導(dǎo)線連接部的導(dǎo)線，所述導(dǎo)線的連接于所述發(fā)光元件的一端部沿所述發(fā)光元件的厚度方向以從所述元件遠離的方式突出，與所述導(dǎo)線連接部連接的所述導(dǎo)線的另一端部傾斜，且所述一端部與所述另一端部之間的所述導(dǎo)線的中間部從所述一端部彎曲且以與所述發(fā)光元件平行的方式形成，所述中間部相對于所述發(fā)光元件的突出高度為75 μ m以上且125 μ m以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置，其特征在于:在所述基板上形成有覆蓋所述布線圖案的樹脂制的保護部件，利用所述密封部件覆蓋所述安裝焊墊，并且在所述安裝焊墊的周部的至少一個部位形成有槽，填充在所述槽中的所述保護部件的填充部位粘接于所述密封部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于:所述發(fā)光裝置進而包括收納所述發(fā)光模塊的擴散透光性的管體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光裝置，其特征在于:所述管體的透光率為85%以下，且所述發(fā)光元件的設(shè)置間距為5mm以上且9mm以下。
7.一種照明裝置，包括: 裝置主體； 至少一對燈座，安裝在所述裝置主體:及 直管形的發(fā)光裝置，可拆卸地由所述燈座支撐，具備擴散透光性的筆直管體、沿所述管體延伸的方向長長地形成且收納在所述管體中的發(fā)光模塊、及安裝在所述管體的長邊方向兩端的燈頭，其特征在于， 所述發(fā)光模塊包括: 基板； 多個半導(dǎo)體制的發(fā)光元件，設(shè)置在所述基板上；及 多個密封部件，以混入有熒光體的透光性的樹脂為主成分，從粘接在所述基板上的底面突起且逐一地填埋一個以上的所述發(fā)光元件而形成，所述底面的直徑D相對于所述突起的高度H的比值(Η/D)為自0.22至1.0。
【文檔編號】H01L33/54GK103649619SQ201180072338
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月29日
【發(fā)明者】川島凈子, 小柳津剛, 玉井浩貴, 林田裕美子, 松田周平, 涉澤壯一, 緒方正弘, 上村幸三, 西村潔 申請人:東芝照明技術(shù)株式會社