JP2017162941A

JP2017162941A - 発光装置、及び、照明装置

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Publication number: JP2017162941A
Application number: JP2016045020A
Authority: JP
Inventors: 横谷　良二; Ryoji Yokoya; 良二横谷; 康晴上野; Yasuharu Ueno; 考志大村; Takashi Omura
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-03-08
Filing date: 2016-03-08
Publication date: 2017-09-14

Abstract

【課題】光の取り出し効率が高められた発光装置を提供する。
【解決手段】発光装置１０は、基板１１と、基板１１上に配置された複数のＬＥＤチップ１２と、複数のＬＥＤチップ１２のそれぞれの上面に配置された波長変換層１４ａであって、蛍光体を含有し、かつ、透光性を有する波長変換層１４ａとを備える。複数のＬＥＤチップ１２の間には、当該複数のＬＥＤチップ１２のそれぞれの側面を覆う空気層１３が設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は、発光装置、及び、発光装置を用いた照明装置に関する。

従来、基板に実装されたＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）チップが蛍光体を含有する樹脂で形成された封止部材によって封止されたＣＯＢ（ＣｈｉｐＯｎＢｏａｒｄ）型の発光装置（発光モジュール）が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１４６６４０号公報

例えば、スポットライトまたは投光機などの光源として使用される発光装置は、配光制御が容易であることと、高光束であることとが要求される。このような要求を満たすために、発光装置において小さな発光領域から明るい光を出射するためには、複数のＬＥＤチップを密集して配置する必要がある。ＬＥＤチップが密集して配置されると、一のＬＥＤチップの側方から出射される光が他のＬＥＤチップに吸収されることにより、光の取り出し効率が低下してしまうことが課題である。

本発明は、光の取り出し効率が高められた発光装置及び照明装置を提供する。

本発明の一態様に係る発光装置は、基板と、前記基板上に配置された複数の発光素子と、前記複数の発光素子のそれぞれの上面に配置された波長変換層であって、蛍光体を含有し、かつ、透光性を有する波長変換層とを備え、前記複数の発光素子の間には、当該複数の発光素子のそれぞれの側面を覆う空気層が設けられている。

本発明の一態様に係る照明装置は、前記発光装置と、前記発光装置に、当該発光装置を点灯させるための電力を供給する点灯装置とを備える。

本発明によれば、光の取り出し効率が高められた発光装置及び照明装置が実現される。

図１は、実施の形態１に係る発光装置の外観斜視図である。図２は、実施の形態１に係る発光装置の平面図である。図３は、実施の形態１に係る発光装置の内部構造を示す平面図である。図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線における発光装置の模式断面図である。図５は、実施の形態１に係る発光装置の製造方法のフローチャートである。図６は、変形例１に係る発光装置の模式断面図である。図７は、変形例２に係る発光装置の模式断面図である。図８は、実施の形態２に係る照明装置の断面図である。図９は、実施の形態２に係る照明装置及びその周辺部材の外観斜視図である。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。例えば、以下の実施の形態における変形例においては、当該変形例よりも前に説明が行われた実施の形態との相違点を中心に説明が行われる。

また、以下の実施の形態で説明に用いられる図面においては座標軸が示される場合がある。座標軸におけるＺ軸方向は、例えば、鉛直方向であり、Ｚ軸＋側は、上側（上方）と表現され、Ｚ軸−側は、下側（下方）と表現される。Ｚ軸方向は、言い換えれば、発光装置が備える基板に垂直な方向である。また、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、Ｚ軸方向に垂直な平面（水平面）上において、互いに直交する方向である。Ｘ−Ｙ平面は、発光装置が備える基板の主面に平行な平面である。例えば、以下の実施の形態において、「平面視形状」とは、Ｚ軸方向から見た形状を意味する。

（実施の形態１）
［発光装置の構成］
まず、実施の形態１に係る発光装置の構成について図面を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係る発光装置の外観斜視図である。図２は、実施の形態１に係る発光装置の平面図である。図３は、実施の形態１に係る発光装置の内部構造を示す平面図である。図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線における模式断面図である。なお、上記の図３は、図２において波長変換材１４を取り除き、ＬＥＤチップ１２の配列を示した平面図である。なお、図１〜図４では、基板１１上の配線パターン、及び、ＬＥＤチップ１２の電気的な接続に用いられるボンディングワイヤなどの図示は省略されている。

図１〜図４に示されるように、実施の形態１に係る発光装置１０は、基板１１と、複数のＬＥＤチップ１２と、波長変換材１４とを備える。

発光装置１０は、基板１１にＬＥＤチップ１２が直接実装された、いわゆるＣＯＢ（ＣｈｉｐＯｎＢｏａｒｄ）構造のＬＥＤモジュールである。発光装置１０は、例えば、スポットライトまたは投光機などの光源として使用されるが、その他の照明装置の光源として使用されてもよい。発光装置１０においては、小さな発光領域から明るい光を出射するために、複数のＬＥＤチップ１２が密集実装（密集配置）されている。これにより、高光束で配光制御が容易な発光装置１０が実現される。

基板１１は、配線（図示せず）が設けられた配線領域を有する基板である。なお、配線は、ＬＥＤチップ１２に電力を供給するための金属配線である。基板１１上には、発光装置１０と外部装置とを電気的に接続するための電極が配線の一部として設けられる。基板１１は、例えば、メタルベース基板またはセラミック基板である。また、基板１１は、樹脂を基材とする樹脂基板であってもよい。

セラミック基板としては、酸化アルミニウム（アルミナ）からなるアルミナ基板または窒化アルミニウムからなる窒化アルミニウム基板等が採用される。また、メタルベース基板としては、例えば、表面に絶縁膜が形成された、アルミニウム合金基板、鉄合金基板または銅合金基板等が採用される。樹脂基板としては、例えば、ガラス繊維とエポキシ樹脂とからなるガラスエポキシ基板等が採用される。

なお、基板１１として、例えば光反射率が高い（例えば光反射率が９０％以上の）基板が採用されてもよい。基板１１として光反射率の高い基板が採用されることで、ＬＥＤチップ１２が発する光を基板１１の表面で反射させることができる。この結果、発光装置１０の光の取り出し効率が向上される。このような基板としては、例えばアルミナを基材とする白色セラミック基板が例示される。

また、基板１１として、光透過率が高い透光性基板が採用されてもよい。このような基板としては、多結晶のアルミナや窒化アルミニウムからなる透光性セラミックス基板、ガラスからなる透明ガラス基板、水晶からなる水晶基板、サファイアからなるサファイア基板または透明樹脂材料からなる透明樹脂基板が例示される。

なお、実施の形態１では基板１１は矩形であるが、円形などその他の形状であってもよい。

ＬＥＤチップ１２は、発光素子の一例であって、基板１１上に配置（実装）される。ＬＥＤチップ１２は、例えばＩｎＧａＮ系の材料によって構成された、中心波長（発光スペクトルのピーク波長）が４３０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の窒化ガリウム系の青色ＬＥＤチップである。つまり、ＬＥＤチップ１２は、青色光を発する。

ＬＥＤチップ１２の形状は、例えば、矩形である。また、ＬＥＤチップ１２の実装方法は、特に限定されるものではない。ＬＥＤチップ１２は、フリップチップ実装（フェイスダウン実装）されてもよいし、フェイスアップ実装されてもよい。複数のＬＥＤチップ１２は、例えば、マトリクス状に配置されるが、複数のＬＥＤチップ１２の配置は、特に限定されない。

基板１１に実装された複数のＬＥＤチップ１２は全て、一括して点灯及び消灯が可能なように電気的に接続される。電気的な接続には、基板１１上の配線、及び、ボンディングワイヤが用いられる。配線及びボンディングワイヤの金属材料としては、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、または銅（Ｃｕ）等が採用される。なお、ＬＥＤチップ１２がフリップチップ実装されるときなど、ボンディングワイヤは、使用されない場合もある。

実施の形態１では、複数のＬＥＤチップ１２は、密集実装される。図３に示されるように、ＬＥＤチップ１２の横方向（Ｘ軸方向）における配置間隔Ｗ１は、ＬＥＤチップ１２の長手方向の幅Ｗ２及び短手方向の幅Ｗ３のいずれの幅よりも短い。ＬＥＤチップ１２の縦方向（Ｙ軸方向）における配置間隔Ｗ４は、ＬＥＤチップ１２の長手方向の幅Ｗ２及び短手方向の幅Ｗ３のいずれの幅よりも短い。ＬＥＤチップ１２の長手方向の幅Ｗ２は、例えば、１ｍｍ程度であり、ＬＥＤチップ１２の短手方向の幅Ｗ３は、例えば、０．８ｍｍ程度である。

ＬＥＤチップ１２の配置間隔Ｗ１及び配置間隔Ｗ４のそれぞれは、具体的には、例えば、０．１ｍｍ程度であり、ＬＥＤチップ１２の長手方向の幅Ｗ２の１０分の１程度である。なお、密集実装においては、ＬＥＤチップ１２の配置間隔Ｗ１及び配置間隔Ｗ４のそれぞれは、例えば、ＬＥＤチップ１２の長手方向の幅Ｗ２の５分の１以下である。

波長変換材１４は、複数のＬＥＤチップ１２の全体を覆う。波長変換材１４は、平面視形状が矩形のドーム状の部材である。なお、波長変換材１４は、平面視形状が円形のドーム状であってもよい。複数のＬＥＤチップ１２は、波長変換材１４の形状に対応して配置されるとよい。このように、複数のＬＥＤチップ１２の全体を覆う波長変換材１４によれば、複数のＬＥＤチップ１２を保護することができる。

波長変換材１４は、具体的には、複数のＬＥＤチップ１２のそれぞれの上面に配置された波長変換層１４ａを含む。また、波長変換材１４は、複数のＬＥＤチップ１２の配置において端部に位置するＬＥＤチップ１２の、他のＬＥＤチップ１２と対向しない側面を覆う波長変換層１４ｂを含む。波長変換層１４ｂは、矩形の環状であるが、波長変換材１４の平面視形状が円形である場合には、円環状であってもよい。

波長変換材１４は、具体的には、蛍光体を含有する透光性樹脂材料である。つまり、波長変換材１４、波長変換層１４ａ、及び、波長変換層１４ｂのそれぞれは、蛍光体を含有し、かつ、透光性を有する。波長変換材１４の基材（透光性樹脂材料）は、例えば、メチル系のシリコーン樹脂であるが、エポキシ樹脂またはユリア樹脂などであってもよい。

波長変換材１４には、例えば、黄色蛍光体が含まれる。黄色蛍光体は、具体的には、例えば、発光ピーク波長が５５０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の、イットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）系の蛍光体である。

ＬＥＤチップ１２が青色光を発すると、発せられた青色光の一部は、波長変換材１４に含まれる黄色蛍光体によって黄色光に波長変換される。そして、黄色蛍光体に吸収されなかった青色光と、黄色蛍光体によって波長変換された黄色光とは、波長変換材１４中で拡散及び混合される。これにより、発光装置１０（波長変換材１４）からは、白色光が出射される。

なお、波長変換材１４に含まれる蛍光体は、特に限定されない。波長変換材１４には、ＬＥＤチップ１２が発する光によって励起される蛍光体が含まれればよい。例えば、波長変換材１４は、黄色蛍光体に代えて、または、黄色蛍光体に加えて緑色蛍光体を含有してもよい。緑色蛍光体は、例えば、発光ピーク波長が５１５ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の、Ｙ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋蛍光体、または、Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋蛍光体である。

また、波長変換材１４は、黄色蛍光体に加えて赤色蛍光体を含有してもよい。これにより、発光装置１０が発する白色光の演色性を高めることができる。赤色蛍光体は、例えば、発光ピーク波長が６１０ｎｍ以上６２０ｎｍ以下の、ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋蛍光体または、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋蛍光体などである。

ところで、複数のＬＥＤチップ１２のうち、隣り合う２つのＬＥＤチップ１２の間には、当該２つのＬＥＤチップ１２のそれぞれの側面を覆う空気層１３が設けられている。つまり、複数のＬＥＤチップ１２のそれぞれの側面は、波長変換層１４ｂに覆われている側面を除いて、空気によって覆われている。以下、このような構成により得られる効果について説明する。

ＬＥＤチップ１２は、主として上方に向けて光を発する。つまり、ＬＥＤチップ１２は、主として波長変換層１４ａに向けて光を発する。しかしながら、ＬＥＤチップ１２が当該ＬＥＤチップ１２の側方に出射する光も存在する。上述のように、発光装置１０においては、複数のＬＥＤチップ１２が密集して配置されている。つまり、複数のＬＥＤチップ１２の間隔が狭いため、一のＬＥＤチップ１２が当該ＬＥＤチップ１２の側方に出射する光が他のＬＥＤチップ１２に当たって吸収されてしまう確率が高い。したがって、光の取り出し効率が低下してしまう。

ここで、隣り合う２つのＬＥＤチップ１２の間に、２つのＬＥＤチップ１２のそれぞれの側面を覆う空気層１３が設けられれば、空気層１３の屈折率が小さいことにより、図４に示されるように、光は空気層１３とＬＥＤチップ１２との界面において反射される。つまり、側面からの出射光が制限され、他のＬＥＤチップ１２に吸収されてしまう光を減らすことができる。

そして、空気層１３とＬＥＤチップ１２との界面において反射された光が、その後、ＬＥＤチップ１２の上面から出射されれば、ＬＥＤチップ１２の上面から出射される光を増やすことができる。

このように、光が空気層１３によって反射されることで、一のＬＥＤチップ１２が当該ＬＥＤチップ１２の側方に出射する光が他のＬＥＤチップ１２に吸収されてしまうことが抑制され、ＬＥＤチップ１２の上面から出射される光を増やすことができる。つまり、光の取り出し効率を向上させることができる。

発明者らが行った実験によれば、発光装置１０における光の取り出し効率を１とすると、発光装置１０において空気層１３がシリコーン樹脂で埋められた場合（空気層１３に代えてシリコーン樹脂が配置された場合）の光の取り出し効率は、０．９４である。発光装置１０において空気層１３がシリコーン樹脂を基材とした波長変換材１４で埋められた場合（空気層１３に代えて波長変換材１４が配置された場合）の光の取り出し効率は、０．９３である。

このように、複数のＬＥＤチップ１２のそれぞれの側面が空気によって覆われることにより、光の取り出し効率を向上することができる。

なお、複数のＬＥＤチップ１２のそれぞれの側面は、全て空気によって覆われる必要はない。１つのＬＥＤチップ１２が有する側面の少なくとも１つが空気によって覆われていればよい。例えば、複数のＬＥＤチップ１２の配置において端部に位置するＬＥＤチップ１２の、他のＬＥＤチップ１２と対向しない側面は、空気層１３に覆われる必要はない。このような側面は、波長変換層１４ｂで覆われるとよい。これにより、複数のＬＥＤチップ１２の配置において端部に位置するＬＥＤチップ１２の、他のＬＥＤチップ１２と対向しない側面から出射される光を白色光として利用することができる。つまり、光の取り出し効率を向上することができる。

［発光装置の製造方法］
次に、発光装置１０の製造方法について説明する。図５は、発光装置１０の製造方法のフローチャートである。なお、以下の製造方法は、一例である。

まず、基板１１の上面に複数のＬＥＤチップ１２を実装する（Ｓ１１）。ＬＥＤチップ１２の実装は、ダイアタッチ剤等によってＬＥＤチップ１２をダイボンディングすることにより行われる。このとき、複数のＬＥＤチップ１２は、例えば、ボンディングワイヤ及び配線により電気的に接続される。

次に、波長変換材１４を形成する（Ｓ１２）。具体的には、ＬＥＤチップ１２の上面に、波長変換層１４ａを形成するための、蛍光体を含む透光性樹脂材料が塗布される。また、波長変換層１４ｂを形成するための、蛍光体を含む透光性樹脂材料が、複数のＬＥＤチップ１２を側方から囲むように塗布される。

その後、塗布された透光性樹脂材料が加熱または光照射等によって硬化されることにより、波長変換材１４が形成される。なお、隣り合う２つのＬＥＤチップ１２の隙間に透光性樹脂材料が入り込んでしまい、空気層１３が無くなってしまうことを抑制するために、発光装置１０の製造においては、粘度の高い透光性樹脂材料が用いられるとよい。

なお、透光性樹脂材料の塗布に代えて、複数のＬＥＤチップ１２の上面に、成型済みの(固体の）波長変換材１４が載置されてもよい。この場合、成型済みの波長変換材１４を複数のＬＥＤチップ１２の上面に接着するために、成型済みの波長変換材１４は、接着用シート材を間に挟んで、複数のＬＥＤチップ１２の上面に載置されてもよい。

接着用シート材は、波長変換材１４を接着するための、透光性を有する樹脂部材である。接着用シート材は、波長変換材１４と複数のＬＥＤチップ１２とのそれぞれに密着するように、柔軟性を有しているほうがよい。また、接着用シート材は、蛍光体を含んでもよい。

［変形例１］
上記実施の形態１では、波長変換層１４ａは、空気層１３の上方にも設けられた。しかしながら、波長変換層１４ａは、少なくとも、複数のＬＥＤチップ１２のそれぞれの上面に配置されていればよく、空気層１３の上方には配置されなくてもよい。図６は、このような変形例１に係る発光装置の模式断面図である。

図６に示される発光装置１０ａにおいては、空気層１３の上方は、開放されている。ここで、上述した発光装置１０においては、空気層１３が密閉されているため、温度変化によって空気層１３が膨張及び収縮することにより、波長変換材１４が変形または破損する場合がある。

これに対し、発光装置１０ａにおいては、空気層１３の上方は、開放されている。したがって、発光装置１０ａは、空気層１３の膨張及び収縮による、波長変換層１４ａの変形または破損を防止することができる。つまり、発光装置１０ａは、信頼性が向上されている。

なお、発光装置１０ａは、例えば、波長変換層１４ａを形成するための、蛍光体を含む透光性樹脂材料が、ＬＥＤチップ１２の上面に選択的に塗布されることにより作製される。

［変形例２］
上記実施の形態１では、複数のＬＥＤチップ１２の配置において端部に位置するＬＥＤチップ１２の、他のＬＥＤチップ１２と対向しない側面は、波長変換層１４ｂに覆われていた。しかしながら、複数のＬＥＤチップ１２の配置において端部に位置するＬＥＤチップ１２の、他のＬＥＤチップ１２と対向しない側面は、反射材に覆われていてもよい。図７は、このような変形例２に係る発光装置の模式断面図である。

図７に示される発光装置１０ｂは、基板１１上に配置され、複数のＬＥＤチップ１２を側方から囲む、光反射性を有する反射材１５を備える。反射材１５の平面視形状は、矩形の環状であるが、円環状であってもよい。なお、発光装置１０ｂが備える波長変換材１４ｃは、例えば、板状に形成される。波長変換材１４ｃの材料（基材）などは、波長変換材１４と同様である。波長変換層１４ａは、例えば、波長変換材１４ｃの一部として形成される。

反射材１５としては、例えば、白色の樹脂（いわゆる白樹脂）が用いられる。なお、反射材１５の光反射性を高めるために、反射材１５の中には、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、及びＭｇＯ等の光反射性粒子が含まれてもよい。反射材１５は、白色の顔料または上記光反射性粒子を含むことなどによって光反射性を有するのであれば、どのような材料で形成されてもよい。例えば、反射材１５には、シリコーン樹脂、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、または、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）樹脂などが用いられる。反射材１５は、樹脂以外の材料によって形成されてもよい。また、反射材１５は、例えば、光反射性を有するセラミックによって形成されてもよい。

反射材１５によれば、反射材１５によって覆われたＬＥＤチップ１２の側面から出射される光を反射し、ＬＥＤチップ１２の上面から取り出すことが可能となる。

［効果等］
以上説明したように、発光装置１０は、基板１１と、基板１１上に配置された複数のＬＥＤチップ１２と、複数のＬＥＤチップ１２のそれぞれの上面に配置された波長変換層１４ａであって、蛍光体を含有し、かつ、透光性を有する波長変換層１４ａとを備える。複数のＬＥＤチップ１２の間には、当該複数のＬＥＤチップ１２のそれぞれの側面を覆う空気層１３が設けられている。

これにより、ＬＥＤチップ１２の側面から発せられる光が空気層１３によって反射した後、ＬＥＤチップ１２内で反射される。ＬＥＤチップ１２内で反射された光が、ＬＥＤチップ１２の上面から出射されれば、ＬＥＤチップ１２の上面から出射される光を増やすことができる。つまり、光の取り出し効率を向上させることができる。

また、発光装置１０ａのように、空気層１３の上方には、波長変換層１４ａは配置されなくてもよい。

これにより、空気層１３が波長変換層１４ａに覆われていないため、発光装置１０ａは、空気層１３の膨張及び収縮による、波長変換層１４ａの変形または破損を防止することができる。

また、発光装置１０は、複数のＬＥＤチップ１２の全体を覆う波長変換材１４であって、蛍光体を含有し、かつ、透光性を有する波長変換材１４を備え、波長変換層１４ａは、波長変換材１４の一部であってもよい。

これにより、波長変換材１４によって複数のＬＥＤチップ１２を保護することができる。

また、複数のＬＥＤチップ１２の配置において端部に位置するＬＥＤチップ１２の、他のＬＥＤチップ１２と対向しない側面は、蛍光体を含有し、かつ、透光性を有する波長変換層１４ｂに覆われていてもよい。

これにより、複数のＬＥＤチップ１２の配置において端部に位置するＬＥＤチップ１２の、他のＬＥＤチップ１２と対向しない側面から出射される光を白色光として利用することができる。つまり、光の取り出し効率を向上することができる。

また、変形例２のように、発光装置１０ｂは、複数のＬＥＤチップ１２を側方から囲む、光反射性を有する反射材１５を備えてもよい。複数のＬＥＤチップ１２の配置において端部に位置するＬＥＤチップ１２の、他のＬＥＤチップ１２と対向しない側面は、反射材１５に覆われてもよい。

これにより、反射材１５によって覆われたＬＥＤチップ１２の側面から出射される光を反射し、ＬＥＤチップ１２の上面から取り出すことが可能となる。

また、前記複数のＬＥＤチップ１２の配置間隔は、前記複数のＬＥＤチップ１２のうちの一つのＬＥＤチップ１２の幅よりも短くてもよい。

このように、複数のＬＥＤチップ１２が密集実装（密集配置）されることにより、高光束で配光制御が容易な発光装置１０が実現される。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る照明装置２００について、図８及び図９を用いて説明する。図８は、実施の形態２に係る照明装置２００の断面図である。図９は、実施の形態２に係る照明装置２００及びその周辺部材の外観斜視図である。

図８及び図９に示されるように、実施の形態２に係る照明装置２００は、例えば、住宅等の天井に埋込配設されることにより下方（廊下または壁等）に光を照射するダウンライト等の埋込型照明装置である。

照明装置２００は、発光装置１０を備える。照明装置２００はさらに、基部２１０と枠体部２２０とが結合されることで構成される略有底筒状の器具本体と、当該器具本体に配置された、反射板２３０及び透光パネル２４０とを備える。なお、照明装置２００のように光の出射口が円形の照明装置に発光装置１０が用いられる場合、発光装置１０が有する波長変換材１４の平面視形状は、円形であるとよい。

基部２１０は、発光装置１０が取り付けられる取付台であるとともに、発光装置１０で発生する熱を放熱するヒートシンクである。基部２１０は、金属材料を用いて略円柱状に形成されており、実施の形態２ではアルミニウムにより形成される。

基部２１０の上部（天井側部分）には、上方に向かって突出する複数の放熱フィン２１１が一方向に沿って互いに一定の間隔をあけて設けられている。これにより、発光装置１０で発生する熱を効率よく放熱させることができる。

枠体部２２０は、内面に反射面を有する略円筒状のコーン部２２１と、コーン部２２１が取り付けられる枠体本体部２２２とを有する。コーン部２２１は、金属材料を用いて成形されており、例えば、アルミニウム合金等を絞り加工またはプレス成形することによって作製することができる。枠体本体部２２２は、硬質の樹脂材料または金属材料によって成形されている。枠体部２２０は、枠体本体部２２２が基部２１０に取り付けられることによって固定されている。

反射板２３０は、内面反射機能を有する円環枠状（漏斗状）の反射部材である。反射板２３０は、例えばアルミニウム等の金属材料を用いて形成することができる。なお、反射板２３０は、金属材料ではなく、硬質の白色樹脂材料によって形成してもよい。

透光パネル２４０は、光拡散性及び透光性を有する透光部材である。透光パネル２４０は、反射板２３０と枠体部２２０との間に配置された平板プレートであり、反射板２３０に取り付けられている。透光パネル２４０は、例えば、アクリル及びポリカーボネート等の透明樹脂材料によって円盤状に形成することができる。

なお、照明装置２００は、透光パネル２４０を備えなくてもよい。透光パネル２４０を備えないことで、照明装置２００から出射される光の光束を向上させることができる。照明装置２００は、透光パネル２４０に代えて、配光を制御するためのレンズを備えてもよい。

また、図９に示されるように、照明装置２００には、発光装置１０に、当該発光装置１０を点灯させるための電力を供給する点灯装置２５０と、商用電源からの交流電力を点灯装置２５０に中継する端子台２６０とが接続される。点灯装置２５０は、具体的には、端子台２６０から中継される交流電力を直流電力に変換して発光装置１０に出力する。

点灯装置２５０及び端子台２６０は、器具本体とは別体に設けられた取付板２７０に固定される。取付板２７０は、金属材料からなる矩形板状の部材を折り曲げて形成されており、その長手方向の一端部の下面に点灯装置２５０が固定されるとともに、他端部の下面に端子台２６０が固定される。取付板２７０は、器具本体の基部２１０の上部に固定された天板２８０と互いに連結される。

以上説明したように、照明装置２００は、発光装置１０と、発光装置１０に、当該発光装置１０を点灯させるための電力を供給する点灯装置２５０とを備える。このような照明装置２００においては、発光装置１０からの光の取り出し効率が向上されている。なお、照明装置２００は、発光装置１０に代えて、発光装置１０ａまたは発光装置１０ｂを備えてもよい。

なお、実施の形態２では、照明装置として、ダウンライトが例示されたが、本発明は、スポットライトなどの他の照明装置として実現されてもよい。

（他の実施の形態）
以上、実施の形態に係る発光装置、及び、照明装置について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

上記実施の形態では、発光装置は、青色光を発するＬＥＤチップと黄色蛍光体との組み合わせによって白色光を放出したが、白色光を放出するための構成はこれに限らない。

例えば、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する波長変換層と、青色光を発するＬＥＤチップとが組み合わせられてもよい。つまり、波長変換層は、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含んでもよい。

あるいは、青色光を発するＬＥＤチップよりも短波長である紫外光を放出する紫外ＬＥＤチップと、主に紫外光により励起されることで青色光、赤色光及び緑色光を発する、青色蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体とが組み合わされてもよい。つまり、ＬＥＤチップは、紫外光を発してもよい。波長変換層は、青色蛍光体、緑色蛍光体、及び、赤色蛍光体を含んでもよい。

また、上記実施の形態では、発光装置に用いる発光素子としてＬＥＤチップが例示された。しかしながら、半導体レーザ等の半導体発光素子、または、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）もしくは無機ＥＬ等のＥＬ素子等の他の種類の固体発光素子が、発光素子として採用されてもよい。

また、発光装置には、発光色が異なる２種類以上の発光素子が用いられてもよい。例えば、発光装置は、演色性を高めるなどの目的で、青色光を発するＬＥＤチップに加えて赤色光を発するＬＥＤチップを備えてもよい。

また、上記実施の形態の断面図に示される積層構造は、一例であり、本発明は上記積層構造に限定されない。つまり、上記積層構造と同様に、本発明の特徴的な機能を実現できる積層構造も本発明に含まれる。例えば、上記積層構造と同様の機能を実現できる範囲で、上記積層構造の層間に別の層が設けられてもよい。

また、上記実施の形態では、積層構造の各層を構成する主たる材料について例示しているが、積層構造の各層には、上記積層構造と同様の機能を実現できる範囲で他の材料が含まれてもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１０、１０ａ、１０ｂ発光装置
１１基板
１２ＬＥＤチップ（発光素子）
１３空気層
１４、１４ｃ波長変換材
１４ａ、１４ｂ波長変換層
１５反射材
２００照明装置

Claims

基板と、
前記基板上に配置された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子のそれぞれの上面に配置された波長変換層であって、蛍光体を含有し、かつ、透光性を有する波長変換層とを備え、
前記複数の発光素子の間には、当該複数の発光素子のそれぞれの側面を覆う空気層が設けられている
発光装置。
前記空気層の上方には、前記波長変換層は配置されない
請求項１に記載の発光装置。
前記発光装置は、前記複数の発光素子全体を覆う波長変換材であって、蛍光体を含有し、かつ、透光性を有する波長変換材を備え、
前記波長変換層は、前記波長変換材の一部である
請求項１に記載の発光装置。
前記複数の発光素子の配置において端部に位置する発光素子の、他の発光素子と対向しない側面は、蛍光体を含有し、かつ、透光性を有する波長変換層に覆われている
請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
さらに、前記複数の発光素子を側方から囲む、光反射性を有する反射材を備え、
前記複数の発光素子の配置において端部に位置する発光素子の、他の発光素子と対向しない側面は、前記反射材に覆われる
請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
前記複数の発光素子の配置間隔は、前記複数の発光素子のうちの一つの発光素子の幅よりも短い
請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光装置。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光装置と、
前記発光装置に、当該発光装置を点灯させるための電力を供給する点灯装置とを備える
照明装置。