JP6006033B2 - 発光装置、照明器具、および発光装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、発光装置、照明器具、および発光装置の製造方法に関する。

近年、ＬＥＤ（発光ダイオード）は照明器具および液晶ディスプレイ等に用いる発光装置の光源として広く使用されている。特に、照明用途の需要拡大に伴い、家庭用の電球およびシーリングライトを始めとして、屋外照明および店舗用ダウンライト等にもＬＥＤが使用されるようになってきている。

これまで、ＬＥＤ光源を用いた照明器具では、電球色および昼白色の単色光を発する複数のＬＥＤパッケージを組み合わせることで調色を実現していた。今後は、より汎用性に富み、低コストな構造として、単一のＬＥＤパッケージ内に電球色と昼白色とを発するＬＥＤ光源を備えた構造が主流になると予想される。

このような単一のＬＥＤパッケージからなる発光装置は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された発光装置は、ＬＥＤチップが載置された基板と垂直な方向から見たとき、ＬＥＤチップが埋め込まれている封止樹脂体が、同一の中心を有する円環状の複数の隔壁によって分離された構造になっている。分離された各封止樹脂体は蛍光体を含有しており、封止樹脂体ごとに異なる蛍光体を含有することによって、色度調整が可能となる。例えば、電球色を発する封止樹脂体と、昼白色を発する封止樹脂体とに分けることで色度調整が実現される。

特開２０１１−１０８７４４号公報（２０１１年６月２日公開）

最近では、複数のＬＥＤチップを高密配置した高輝度の発光装置も開発されている。図８に、複数のＬＥＤチップを高密配置した発光装置の上面図を示す。このような高密配置の発光装置２００では、図８から分かるように第１封止樹脂体４０と第２封止樹脂体５０との間に隔壁を設けるスペースがほとんど存在しない。そのため、隔壁の代わりに撥液部２０によって各封止樹脂体間を分離する方法が採用されている。撥液部２０によって各封止樹脂体間を分離している箇所の拡大図を図９に示す。図９（ａ）に示すように、発光装置２００では各封止樹脂体間の間隔が小さいため、撥液部２０を幅０．１ｍｍ〜幅０．２ｍｍ程度に形成することによって、各封止樹脂体間を分離している。

しかしながら、撥液部２０の幅が０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度であると、撥水パターン幅が細いため、製造工程時にＬＥＤチップ８０を配置する際に位置ズレ等が生じると、ＬＥＤチップ８０は撥液部２０から容易にはみ出てしまう。その結果、図９（ｂ）に示すように、第１封止樹脂体４０（あるいは、第２封止樹脂体５０）の決壊を招き、第１封止樹脂体４０（あるいは、第２封止樹脂体５０）が撥液部２０を乗り越えて漏れ出てしまう。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、封止樹脂体の決壊を防ぎつつ、複数の発光素子を高密配置することが可能な発光装置、照明器具、および発光装置の製造方法を提供することである。

本発明に係る発光装置は、上記の課題を解決するために、基板と、撥液剤で構成された撥液部であって、上記基板を複数の領域に区画する撥液部と、上記領域ごとに、少なくとも１つが配列された複数の発光素子アレイであって、互いに電極配線によって接続された複数の発光素子からなる複数の発光素子アレイと、上記領域ごとに、当該領域に配列された上記発光素子アレイが埋め込まれて形成されている複数の封止樹脂体とを備え、隣接する２つの上記領域の境界部分に隣接する２つの上記発光素子アレイを構成する各上記発光素子の一部分が上記境界部分における上記撥液部の上に配置されており、上記境界部分における上記撥液部の幅（Ｌ１）は、各上記発光素子の幅をＬ２、上記複数の発光素子アレイの配列ピッチをＰ、各上記発光素子に生じ得る位置ズレの量をΔｘとした場合に、下記の関係式（Ａ）を満たすことを特徴としている。

また、本発明に係る発光装置の製造方法は、上記の課題を解決するために、撥液剤で構成された撥液部によって、基板を複数の領域に区画する区画工程と、上記領域ごとに、互いに電極配線によって接続された複数の発光素子からなる発光素子アレイを少なくとも１つ配列する配列工程と、上記領域ごとに、当該領域に配列された上記発光素子アレイを封止樹脂体によって埋め込む埋め込み工程とを含み、上記配列工程において、隣接する２つの上記領域の境界部分に隣接する２つの上記発光素子アレイを構成する各上記発光素子の一部分を上記境界部分における上記撥液部の上に配置し、上記区画工程において、上記境界部分における上記撥液部の幅（Ｌ１）が、各上記発光素子の幅をＬ２、上記複数の発光素子アレイの配列ピッチをＰ、各上記発光素子の位置ズレの量をΔｘとした場合に、下記の関係式（Ａ）を満たすようにすることを特徴としている。
（Ａ）Ｌ１≧（Ｌ２−Ｐ＋２Δｘ＋０．１５）
上記の構成によれば、隣接する２つの領域の境界部分に隣接する２つの発光素子アレイを構成する各発光素子の一部分が、当該境界部分における撥液部の上に配置されており、当該撥液部の幅が上記の関係式（Ａ）を満たすように形成されている。したがって、本発明に係る発光装置では、隣接する２つの封止樹脂体の境界部分における撥液部の幅が太くなっている。

従来の発光装置では、各封止樹脂体間の間隔が小さいため、撥液部を幅０．１ｍｍ〜幅０．２ｍｍ程度に形成することによって、各封止樹脂体間を分離していた。そのため、撥水パターン幅が細く、製造工程時に発光素子を配置する際に位置ズレ等が生じると、発光素子が撥液部から容易にはみ出てしまっていた。その結果、封止樹脂体の決壊を招き、封止樹脂体が撥液部を乗り越えて漏れ出てしまっていた。

これに対して本発明に係る発光装置では、隣接する２つの領域の境界部分における撥液部の幅を太くすることにより、製造工程時に発光素子を配置する際に位置ズレ等が生じたとしても、撥液部には少なくとも幅０．０５ｍｍが残ることになる。すなわち、発光素子に位置ズレが生じたとしても、当該発光素子は撥液部からははみ出さない。そのため、封止樹脂体の決壊を防ぐことができる。このように、本発明に係る発光装置では、撥液部は発光素子の位置ズレに対する耐性が強く、封止樹脂体が撥液部を乗り越えて漏れ出てしまうのを防ぐことができるので、発光装置の製造時の歩留まりを向上させることができる。

以上のように、本発明によれば、封止樹脂体の決壊を防ぎつつ、複数の発光素子を高密配置することが可能な発光装置およびその製造方法を提供することができる。

また、本発明に係る発光装置においては、上記境界部分における上記撥液部の幅（Ｌ１）は、各上記発光素子の幅をＬ２、上記複数の発光素子アレイの配列ピッチをＰ、各上記発光素子に生じ得る位置ズレの量をΔｘとした場合に、下記の関係式（Ｂ）を満たすことを特徴としている。
（Ｂ）Ｌ１≦（Ｐ＋１／２・Ｌ２−２Δｘ）
上記の構成によれば、隣接する２つの領域の境界部分における撥液部の幅が上記の関係式（Ｂ）を満たすように形成することにより、発光素子が位置ズレした場合に、当該発光素子が剥離する危険を減らすことができる。

また、本発明に係る発光装置においては、上記撥液部は、上記複数の発光素子アレイの搭載面からみたとき、円環を形成する第１の撥液ラインと、上記円環内に当該円環が左右対称となるように略平行に架けられた複数の第２の撥液ラインとを備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、基板の面積、および基板上に形成された電極配線の総面積を小さくすることができ、安価な発光装置を実現することができる。また、発光素子が密に配置されているため、発光装置全体の色度ばらつきをより低減することができる。

また、本発明に係る発光装置においては、上記基板における上記複数の発光素子アレイの搭載面は、白色であることを特徴としている。

上記の構成によれば、発光素子の搭載面は白色であり、発光素子が実装される領域には、電極配線等といった光吸収を引き起こす部材が存在しない。それ故、発光素子からの出射光のうち、封止樹脂体の界面で全反射した光の大部分は白色面で反射した後、封止樹脂体外部へ出射することになる。このように、上記の搭載面を白色にすることによって、封止樹脂体の界面に対する入射角が小さい光も外部へ取り出すことが可能になり、光の取り出し効率が高くなる。

また、本発明に係る発光装置においては、上記複数の樹脂封止体は、それぞれ単一種類または複数種類の蛍光体を含有しており、互いに上記蛍光体の含有量または混合比率の少なくとも一方が異なることを特徴としている。

上記の構成によれば、封止樹脂体は、単一種類または複数種類の蛍光体を含有している。そして、封止樹脂体ごとに、蛍光体の含有量または混合比率の少なくとも一方が異なる。これによって、電力供給系統によって発光素子の出力を変化させることによって発光装置の色度調整の幅を広げることができる。さらに、封止樹脂体に埋め込まれた発光素子アレイごとに発光する色度が一義的に決まる。このため、単一の発光素子アレイのみを発光する際、あるいは複数の発光素子アレイを同時発光する際に、目的とする発光の色度をより的確に再現することができる。

また、本発明に係る発光装置においては、上記電極配線は、上記境界部分における上記撥液部を跨らないように形成されていることを特徴としている。

また、本発明に係る発光装置においては、上記電極配線は、上記境界部分における上記撥液部と略平行に形成されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、複数の発光素子を接続する電極配線が、隣接する２つの領域の境界部分における撥液部を跨ることにより、電極配線を伝って封止樹脂体が決壊するのを防ぐことができる。

また、本発明に係る発光装置においては、隣接する２つの上記領域の境界部分における上記撥液部の一部は凸形状をしており、上記境界部分に隣接する２つの発光素子アレイを構成する上記複数の発光素子の一部は、凸形状の上記撥液部に沿って山型に配置されており、山型に配置された上記複数の発光素子において、山型の斜辺をなす上記電極配線が上記発光素子アレイの伸展方向となす角度が、凸形状の上記撥液部の斜辺が上記発光素子アレイの伸展方向となす角度と同じ、あるいはそれよりも大きいことを特徴としている。

山型に配置された複数の発光素子において、山型の斜辺をなす電極配線が、発光素子アレイの伸展方向となす角度よりも大きくなっていると、封止樹脂体の一部が直角に区画されることになり、封止樹脂体が決壊する虞がある。しかし、上記の構成によれば、凸形状の撥液部の斜辺が発光素子アレイとなす角度が緩やかになる。すなわち、山型に配置された複数の発光素子において、山型の斜辺をなす電極配線が、発光素子アレイの伸展方向となす角度よりも小さくなる。この場合は、封止樹脂体を区画する撥液部が緩やかな曲線あるいは直線になっており、封止樹脂体が決壊を防ぐことができる。

また、本発明に係る照明器具は、上記の課題を解決するために、上述したいずれかの発光装置を備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、封止樹脂体の決壊を防ぎつつ、複数の発光素子を高密配置することが可能な照明器具を提供することができる。

本発明によれば、隣接する２つの封止樹脂体の境界部分における撥液部の幅が太いため、製造工程時に発光素子を配置する際に位置ズレ等が生じたとしても、発光素子は撥液部からははみ出さない。したがって、撥液部は発光素子の位置ズレに対する耐性が強く、封止樹脂体の決壊を防ぐことができる。結果、封止樹脂体が撥液部を乗り越えて漏れ出てしまうのを防ぐことができるので、発光装置の製造時の歩留まりを向上させることができる。以上のように、本発明によれば、封止樹脂体の決壊を防ぎつつ、複数の発光素子を高密配置することが可能な発光装置、照明器具、および発光装置の製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る発光装置を示す上面図である。 図１に示した本発明の一実施形態に係る発光装置を紙面上下方向に切断（すなわち、ＬＥＤアレイの伸展方向に垂直な面で切断）したときの断面図である。 図２に示した本発明の一実施形態に係る発光装置における第１封止樹脂体近傍部分を拡大した断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る発光装置において、撥液部によって第１封止樹脂体および第２封止樹脂体を分離している箇所の拡大図である。 本発明の一実施形態に係る発光装置の製造手順を示す上面図であり、（ａ）は、ＬＥＤチップを実装する前のセラミック基板を示す上面図であり、（ｂ）は、撥液剤をパターン塗布した後の状態を示す上面図であり、（ｃ）は、ＬＥＤチップを実装した状態を示す上面図であり、（ｄ）は、第１封止樹脂体および第２封止樹脂体を塗布した後の状態を示す上面図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る撥液部において、凸形状に形成されている箇所の拡大図である。 （ａ）は、製品化した本発明の一実施形態に係る発光装置を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した本発明の一実施形態に係る発光装置を紙面上下方向に切断（すなわち、ＬＥＤアレイの伸展方向に垂直な面で切断）したときの断面図である。 複数のＬＥＤチップを高密配置した従来の発光装置を示す上面図である。 従来における撥液部によって各封止樹脂体間を分離している箇所の拡大図である。

図面に基づいて、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明においては、同一の機能および作用を示す部材については、同一の符号を付し、説明を省略する。

〔第１の実施形態〕
（発光装置１００の構成）
本発明の一実施形態に係る発光装置１００について、図１〜図４を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る発光装置１００を示す上面図である。図１に示すように、発光装置１００は、セラミック基板１０（基板）と、主撥液ライン２０ａ（第１の撥液ライン）および複数の副撥液ライン２０ｂ（第２の撥液ライン）からなる撥液部２０と、第１封止樹脂体４０と、第２封止樹脂体５０と、ワイヤ７０と、互いに電極配線によって接続された複数のＬＥＤチップ８０（発光素子）からなるＬＥＤアレイ６０（発光素子アレイ）とを備えている。

セラミック基板１０は、ＬＥＤアレイ６０等を実装するための基板である。セラミック基板１０上には、電極ランド（端子：アノード）９０、電極ランド（端子：カソード）９５、および電極配線パターン１５が設けられている。発光装置１００では、２組の円環状の電極配線パターン１５が、一方が他方の内側に配されるようにして配置されている。そして、複数のＬＥＤチップ８０は、電極配線パターン１５に直列に接続されている。直列に配列された複数のＬＥＤチップ８０は、１本のワイヤ７０によって、電極配線パターン１５にワイヤ接続されている。なお、電極配線パターン１５の形状は、上記の形状に限定されるわけではない。

また、発光装置１００の撥液部２０は、セラミック基板１０のＬＥＤアレイ６０の搭載面からみたとき、円環を形成する主撥液ライン２０ａと、主撥液ライン２０ａを構成する円環内に当該円環が左右対称となるように略平行に架けられている複数の副撥液ライン２１とを備えている。主撥液ライン２０ａおよび副撥液ライン２０ｂによって、セラミック基板１０の基板面は複数の領域に区画される（複数に分離される）。例えば図１では、山型の２つの区画領域と、帯状の複数の区画領域とに区画されている。主撥液ライン２０ａおよび副撥液ライン２０ｂによって区画された区画領域には、各々同数のＬＥＤチップ８０が設けられている。主撥液ライン２０ａおよび副撥液ライン２０ｂによって区画される領域を上記のような形状にすることにより、各区画領域にＬＥＤチップ８０を密に配置することができる。このため、セラミック基板１０の面積、およびセラミック基板１０上に形成された電極配線パターン１５の総面積を小さくすることができ、安価な発光装置１００を実現することができる。また、ＬＥＤチップ８０が密に配置されているため、発光装置１００全体の色度ばらつきをより低減することができる。ここで、山型の区画領域における直線部分に凹部を設け、その区画領域に隣接する帯状の区画領域に当該凹部に対応する凸部を設けることによって、各区画領域に同数のＬＥＤチップ８０を配置しながらも、複数のＬＥＤチップ８０を密に配置することができる。なお、主撥液ライン２０ａおよび副撥液ライン２０ｂの形状は、上記の形状に限定されるわけではない。

主撥液ライン２０ａおよび副撥液ライン２０ｂによって区画された領域には、第１封止樹脂体４０（封止樹脂体）および第２封止樹脂体５０（封止樹脂体）が設けられている。すなわち、第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０は撥液剤で構成された撥液部２０によって区画されているため、ＬＥＤチップ８０からの出射光をセラミック基板１０と垂直な方向へ向けるように作用することなく外部へ出射することができる。その結果、出射光の配光特性が制限されることがない発光装置１００を実現することができる。また、発光装置１００の用途に応じて、発光装置１００外部にリフレクターや結合レンズを配置し配光特性を調整することができる。

また、ＬＥＤアレイ６０は封止樹脂体ごとに少なくとも１つ埋め込まれており、各ＬＥＤアレイ６０は２つの端子（電極ランド９０および電極ランド９５）を有する電極配線パターン１５に接続されている。すなわち、ＬＥＤアレイ６０は、それぞれ独立した電力供給系統によって電力供給されていることになる。それ故、ＬＥＤアレイ６０をそれぞれ独立して点灯または消灯させることができる。

図２は、図１に示した発光装置１００を紙面上下方向に切断（すなわち、ＬＥＤアレイ６０の伸展方向に垂直な面で切断）したときの断面図である。図２に示すように、発光装置１００において、第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０は、副撥液ライン２０ｂを境界として、別個に（互いに接触することなく）に形成されている。

ここで、第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０の組成物である蛍光体含有樹脂は、ＬＥＤチップ８０およびワイヤ７０の上に塗布される。それ故、区画領域に多量の蛍光体含有樹脂を塗布すると、塗布する蛍光体含有樹脂とセラミック基板１０との接触角度が限界接触角を超えると、蛍光体含有樹脂が区画領域外に侵入する虞がある。しかし、蛍光体含有樹脂は、主撥液ライン２０ａによって外部へ漏れ広がることがないので、第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０の形状が維持される。その結果、隣り合う第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０同士において、それぞれの蛍光体含有樹脂が混入することがない。

（発光装置１００の発光）
次に、発光装置１００における発光について、図３を参照して以下に説明する。図３は、図２に示した発光装置１００における第１封止樹脂体４０の近傍部分を拡大した断面図である。なお、以下の説明では、第１封止樹脂体４０を挙げて、発光装置１００における発光について説明する。

図３に示すように、蛍光体３６は、第１封止樹脂体４０中に均一に拡散している。あるいは、蛍光体３６は、第１封止樹脂体４０内で沈殿していてもよい。ＬＥＤチップ８０の出射光の一部は、そのまま第１封止樹脂体４０外部へ出射するか、あるいは蛍光体３６によって短波長から長波長へ変換されて第１封止樹脂体４０外部へ出射する。一方、ＬＥＤチップ８０の出射光のうち、第１封止樹脂体４０の界面に対する入射角が小さい光は、全反射してしまい、第１封止樹脂体４０外部へ取り出すことができない。

そこで、セラミック基板１０の基板面において、第１封止樹脂体４０の内側（すなわち、区画領域内）は、Ａｌ_２Ｏ_３からなる白色基板で覆われていてもよい。この場合、ＬＥＤチップ８０はこの白色基板に設けられることになる。ＬＥＤチップ８０の出射光のうち、第１封止樹脂体４０の界面で全反射した光の大部分は、白色基板で反射した後、第１封止樹脂体４０外部へ出射することになる。このように、区画領域をＡｌ_２Ｏ_３からなる白色基板で覆うことによって、第１封止樹脂体４０の界面に対する入射角が小さい光も外部へ取り出すことが可能になり、光の取り出し効率が高くなる。

なお、ＬＥＤチップ８０の搭載面が白色であれば、光の取り出し効率を向上させることが可能である。それ故、区画領域に白色レジストを形成することによっても同様の効果を得ることができる。また、セラミック基板１０の区画領域を白色に着色してもよい。

（発光装置１００の撥液部２０）
従来の発光装置では、各封止樹脂体間の間隔が小さいため、撥液部を幅０．１ｍｍ〜幅０．２ｍｍ程度に形成することによって、各封止樹脂体間を分離していた。そのため、撥水パターン幅が細く、製造工程時にＬＥＤチップを配置する際に位置ズレ等が生じると、ＬＥＤチップが撥液部から容易にはみ出てしまっていた。その結果、第１封止樹脂体（あるいは、第２封止樹脂体）の決壊を招き、第１封止樹脂体（あるいは、第２封止樹脂体）が撥液部を乗り越えて漏れ出てしまっていた。

これに対して本実施形態に係る発光装置１００では、第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０の決壊を防ぐために、副撥液ライン２０ｂを挟んで並ぶ２つのＬＥＤアレイ６０を構成する各ＬＥＤチップ８０の一部分が副撥液ライン２０ｂ上に配置されており、当該副撥液ライン２０ｂの幅を太く形成している。これについて、図４を参照して説明する。図４は、本実施形態に係る発光装置１００において、撥液部２０によって第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０を分離している箇所の拡大図である。図４（ａ）に示すように、発光装置１００では、第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０の間に設けている副撥液ライン２０ｂの幅が太い。すなわち、隣接する第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０の境界部分における撥液部２０（すなわち、副撥液ライン２０ｂ）の幅は、当該境界部分に隣接する２つのＬＥＤアレイ６０間の最短距離よりも大きい。上記の境界部分に隣接する２つのＬＥＤアレイ６０とは、隣接する第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０において、互いの境界部分に隣接する２つのＬＥＤアレイ６０のことである。換言すれば、上記の境界部分を挟んで並ぶ２つのＬＥＤアレイ６０のことである。

ここで、副撥液ライン２０ｂの幅を太く形成するために、当該副撥液ライン２０ｂの幅（Ｌ１）が下記の関係式（１）を満たすように形成している。
Ｌ１≧（Ｌ２−Ｐ＋２Δｘ＋０．１５）…（１）
Ｌ２は各ＬＥＤチップ８０の幅（より正確にはＬＥＤチップ８０の下地樹脂長）であり、Ｐは複数のＬＥＤアレイ６０の配列ピッチであり、Δｘは各ＬＥＤチップ８０に生じ得る位置ズレの量である（図４（ｂ）参照）。

上記の関係式（１）の設立根拠を以下に説明する。まず、複数のＬＥＤアレイ６０の配列ピッチＰは、下記式（２）のとおりに表される。
Ｐ＝Ｌ１＋Ｌ２−２α…（２）
αは、各ＬＥＤチップ８０が副撥液ライン２０ｂと重なる幅である。

また、ＬＥＤチップ８０に位置ズレがΔｘだけ生じた場合に、残される副撥液ライン２０ｂの幅βは、下記式（３）の通りに表される。
β＝Ｌ１−（Δｘ＋α）…（３）
ここで、第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０の決壊を防ぐためには、ＬＥＤチップ８０がΔｘだけ位置ズレした場合に、残される副撥液ライン２０ｂの幅βが０．０５ｍｍ以上ある必要がある。換言すれば、ＬＥＤチップ８０が位置ズレしたとしても、副撥液ライン２０ｂの幅が０．０５ｍｍ以上残っていれば、ＬＥＤチップ８０が副撥液ライン２０ｂからはみ出すのを防ぐことができ、結果、第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０の決壊を防ぐことができる。

よって、下記式（４）が成り立つ。
β≧０．０５…（４）
以上の式（２）〜（４）から、上述した下記の関係式（１）が導き出される。
Ｌ１≧（Ｌ２−Ｐ＋２Δｘ＋０．１５）…（１）
ここで、ＬＥＤチップ８０が位置ズレした場合に、当該ＬＥＤチップ８０が剥離しないためには、副撥液ライン２０ｂに載っていない部分のＬＥＤチップ８０の長さが、１／４・Ｌ２以上である必要がある（図４（ｃ）参照）。よって、下記式（５）が成り立つ。
（Δｘ＋α）≦３／４・Ｌ２…（５）
以上の式（２）および（５）から、下記の関係式（６）が導き出される。
Ｌ１≦（Ｐ＋１／２・Ｌ２−２Δｘ）…（６）
ＬＥＤチップ８０が位置ズレした場合に、当該ＬＥＤチップ８０が剥離する危険を減らすために、副撥液ライン２０ｂの幅が上記の関係式（６）を満たすことが好ましい。

よって、式（５）および（６）から、下記の関係式（７）が導き出されることになる。
（Ｌ２−Ｐ＋２Δｘ＋０．１５）≦Ｌ１≦（Ｐ＋１／２・Ｌ２−２Δｘ）…（７）
ＬＥＤチップ８０が位置ズレした場合に、第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０が決壊するのを防ぎつつも、当該ＬＥＤチップ８０が剥離する危険を減らすためには、副撥液ライン２０ｂの幅が上記の関係式（７）を満たすことが好ましい。

例えば、撥液部２０およびＬＥＤチップ８０はそれぞれ電極配線パターン１５内のアライメントマークを基準にして印刷および実装していくが、アライメント形状公差、撥液部の位置交差、およびＬＥＤチップ８０の実装交差を合わせるとおよそ０．２５ｍｍとなる。すなわち、ＬＥＤチップ８０の位置ズレの量Δｘは０．２５ｍｍとなり得る。そこで、Δｘ＝０．２５（ｍｍ）、Ｌ２＝０．５（ｍｍ）、Ｐ＝０．８（ｍｍ）を関係式（７）に代入すると、
０．３５（ｍｍ）≦Ｌ１≦０．５５（ｍｍ） となる。

よって、副撥液ライン２０ｂの幅は、０．４ｍｍ〜０．５ｍｍ程度にすれば、ＬＥＤチップ８０に位置ズレが生じたとしても、第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０の決壊を防ぐことができる。

このように、撥液部２０の副撥液ライン２０ｂの幅を太くすることにより、製造工程時にＬＥＤチップ８０を配置する際に位置ズレ等が生じたとしても、副撥液ライン２０ｂには幅０．０５ｍｍが残されることになる。すなわち、ＬＥＤチップ８０に位置ズレが生じたとしても、当該ＬＥＤチップ８０は副撥液ライン２０ｂからははみ出さない。そのため、第１封止樹脂体４０あるいは第２封止樹脂体５０の決壊を防ぐことができる。このように、撥液部２０の副撥液ライン２０ｂはＬＥＤチップ８０の位置ズレに対する耐性が強く、第１封止樹脂体４０あるいは第２封止樹脂体５０が副撥液ライン２０ｂを乗り越えて漏れ出てしまうのを防ぐことができるので、発光装置１００の製造時の歩留まりを向上させることができる。以上のように、本実施形態によれば、第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０の決壊を防ぎつつ、複数のＬＥＤチップ８０を高密配置することが可能な発光装置１００を提供することができる。

（発光装置１００の製造方法）
次に、発光装置１００の製造方法について、図５を参照して説明する。図５の（ａ）〜（ｄ）は、発光装置１００の製造手順を示す上面図である。図５（ａ）は、ＬＥＤチップ８０を実装する前のセラミック基板１０を示す上面図である。図５（ｂ）は、撥液剤をパターン塗布した後の状態を示す上面図である。図５（ｃ）は、ＬＥＤチップ８０を実装した状態を示す上面図である。図５（ｄ）は、第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０を塗布した後の状態を示す上面図である。

図５（ａ）に示すように、ＬＥＤチップ８０を実装する前のセラミック基板１０には、２組の電極ランド９０および電極ランド９５、ならびに電極配線パターン１５が形成されている。電極ランド９０および電極ランド９５の組ごとに、電極配線パターン１５が導通されている。よって、本実施形態に係る発光装置１００は、独立した２系統の電力供給系を有することになる。

次に、図５（ｂ）に示すように、セラミック基板１０において電極配線パターン１５によって囲まれる領域内に、撥液剤をパターン塗布する。この撥液剤のパターン塗布によって、主撥液ライン２０ａおよび副撥液ライン２０ｂからなる撥液部２０が形成される。そして、主撥液ライン２０ａと副撥液ライン２０ｂとによって囲まれた複数の区画領域が形成される。この際、上述したように、隣接する２つの区画領域の境界部分における撥液部２０（副撥液ライン２０ｂ）の幅が、下記の関係式（１）を満たすように撥液剤を塗布する。
Ｌ１≧（Ｌ２−Ｐ＋２Δｘ＋０．１５）…（１）
撥液剤のパターン塗布は、フレキソ版印刷機を用いて行われる。また、撥液剤は、フッ素ポリマーを主成分としている。このようにして形成された主撥液ライン２０ａおよび副撥液ライン２０ｂは、厚さ０．５μｍ以下のコーティング薄膜となる。

次に、図５（ｃ）に示すように、主撥液ライン２０ａと副撥液ライン２０ｂとによって囲まれた複数の区画領域に、ＬＥＤチップ８０を実装する。このとき、図示しないシリコン樹脂によって、ＬＥＤチップ８０をセラミック基板１０表面に固定する。この際、上述したように、隣接する２つの区画領域の境界部分に隣接する２つのＬＥＤアレイ６０を構成する各ＬＥＤチップ８０の一部分が、当該境界部分における撥液部２０（副撥液ライン２０ｂ）の上に配置されることになる。ＬＥＤチップ８０を実装した後、ＬＥＤチップ８０と電極配線パターン１５とを導通するように、ワイヤ７０を用いてワイヤ接続する。ワイヤ７０におけるＬＥＤチップ８０および電極配線パターン１５との接続部分に熱を加えながら、超音波と荷重とによりワイヤ７０を接続する。この際、紙面上方向から数えて奇数番目に並んだ区画領域に実装されたＬＥＤチップ８０のワイヤ７０は、紙面上側の電極ランド９０および電極ランド９５の１組に接続された電極配線パターン１５に接続されている。一方、紙面上方向から数えて偶数番目に並んだ区画領域に実装されたＬＥＤチップ８０のワイヤ７０は、紙面下側の電極ランド９０および電極ランド９５の１組に接続された電極配線パターン１５に接続されている。これにより、上記の奇数番目に並んだ区画領域と上記の偶数番目に並んだ区画領域とは、それぞれ独立した電力供給系統によって電力供給される。

続いて、図５（ｄ）に示すように、主撥液ライン２０ａと副撥液ライン２０ｂとによって囲まれた複数の区画領域に、ディスペンサーを用いて蛍光体含有樹脂を充填する。そして、この蛍光体含有樹脂を硬化して第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０を形成する。本実施形態では、主撥液ライン２０ａと副撥液ライン２０ｂとによって囲まれた複数の区画領域に、第１封止樹脂体４０と第２封止樹脂体５０とを交互に形成していく。例えば本図では、紙面上方向から数えて奇数番目に並んだ区画領域に第１封止樹脂体４０を形成しており、紙面上方向から数えて偶数番目に並んだ区画領域に第２封止樹脂体５０を形成している。また、ＬＥＤチップ８０は、直列にワイヤ接続しているため、ＬＥＤチップ８０と電極配線パターン１５との接触点を少数にすることができる。

なお、第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０の形成箇所には限定はなく、例えばすべての区画領域に第１封止樹脂体４０を形成してもよいし、すべての区画領域に第２封止樹脂体５０を形成してもよい。あるいは、第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０を不等分に形成してもよい。

第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０について、構成する蛍光体含有樹脂は、単一種類または複数種類の蛍光体を含有している。そして、第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０ごとに、蛍光体の含有量または混合比率の少なくとも一方が異なる。これによって、電力供給系統によってＬＥＤチップ８０の出力を変化させることによって発光装置１００の色度調整の幅を広げることができる。さらに、第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０に埋め込まれたＬＥＤアレイ６０ごとに発光する色度が一義的に決まる。このため、単一のＬＥＤアレイ６０のみを発光する際、あるいは複数のＬＥＤアレイ６０を同時発光する際に、目的とする発光の色度をより的確に再現することができる。

例えば、第１封止樹脂体４０を構成する蛍光体含有樹脂については、昼白色発光を再現するように蛍光体の組成を調製する。また、第２封止樹脂体５０を構成する蛍光体含有樹脂組成物については、電球色発光を再現するように蛍光体の組成を調製する。ここで、発光装置１００においては、紙面上方向から数えて奇数番目に並んだ区画領域（すなわち、第１封止樹脂体４０が形成されている区画領域）と、紙面上方向から数えて偶数番目に並んだ区画領域（すなわち、第２封止樹脂体５０が形成されている区画領域）とは、それぞれ独立した電力供給系統によって電力供給されている。このため、発光装置１００では、電球色のみの発光、昼白色のみの発光、ならびに電球色および昼白色の混色の発光を実現することができる。それ故、発光装置１００の色度調整域を広くすることができる。

〔第２の実施形態〕
（電極配線７０の形成）
以上の図５に示したように、複数のＬＥＤチップ８０を接続する電極配線７０は、隣接する２つの区画領域の境界部分における撥液部２０（すなわち、副撥液ライン２０ｂ）を跨らないように形成されていることが好ましい。仮に複数のＬＥＤチップ８０を接続する電極配線７０が、隣接する２つの区画領域の境界部分における副撥液ライン２０ｂを跨るように形成されていると、電極配線７０を伝って第１封止樹脂体４０あるいは第２封止樹脂体５０が決壊する虞がある。そこで、このような第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０の決壊を防ぐために、複数のＬＥＤチップ８０を接続する電極配線７０は、隣接する２つの区画領域の境界部分における副撥液ライン２０ｂを跨らないように形成されているとよい。

複数のＬＥＤチップ８０を接続する電極配線７０は、隣接する２つの区画領域の境界部分における副撥液ライン２０ｂを跨らないように形成されている一例として、電極配線７０が、隣接する２つの区画領域の境界部分における副撥液ライン２０ｂと略平行に形成されている場合が挙げられる。この場合、第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０の決壊を効果的に防ぐことができる。

なお、撥液部２０の主撥液ライン２０ａに関しては、電極配線７０は当該主撥液ライン２０ａを跨いでもよい。

〔第３の実施形態〕
（撥液部２０の形成）
上述したように、撥液部２０によって区画される領域のうち、山型の区画領域における直線部分に凹部を設け、その区画領域に隣接する帯状の区画領域に当該凹部に対応する凸部を設けた形状にしてもよい。この場合、隣接する２つの区画領域の境界部分における撥液部２０（すなわち、副撥液ライン２０ｂ）の一部は凸形状をしており、当該境界部分に隣接する２つのＬＥＤアレイ６０を構成する複数のＬＥＤチップ８０の一部は、凸形状の副撥液ライン２０ｂに沿って山型に配置されている。

ここで、山型に配置された複数のＬＥＤチップ８０において、山型の斜辺をなす電極配線７０が、ＬＥＤアレイ６０の伸展方向となす角度が、凸形状の副撥液ライン２０ｂの斜辺がＬＥＤアレイ６０の伸展方向となす角度と同じ、あるいはそれよりも大きいことが好ましい。これについて、図６を参照して説明する。図６は、本実施形態に係る撥液部２０において、凸形状に形成されている箇所の拡大図である。

図６（ａ）では、凸形状の副撥液ライン２０ｂの斜辺がＬＥＤアレイ６０の伸展方向（すなわち、図中の線分Ｈ）となす角度θ_Ｂが直角である。すなわち、山型に配置された複数のＬＥＤチップ８０において、山型の斜辺をなす電極配線７０が、線分Ｈとなす角度θ_Ａよりも大きくなっている。この場合、第１封止樹脂体４０または第２封止樹脂体５０は一部が直角に区画されることになり、第１封止樹脂体４０または第２封止樹脂体５０が決壊する虞がある。

一方、図６（ｂ）では、凸形状の副撥液ライン２０ｂの斜辺が線分Ｈとなす角度θ_Ｂが緩やかになっている。すなわち、山型に配置された複数のＬＥＤチップ８０において、山型の斜辺をなす電極配線７０が、線分Ｈとなす角度θ_Ａよりも小さくなっている。この場合は、第１封止樹脂体４０および第２封止樹脂体５０を区画する副撥液ライン２０ｂが緩やかな曲線あるいは直線になっており、第１封止樹脂体４０または第２封止樹脂体５０の決壊を防ぐことができる。このように、山型に配置された複数のＬＥＤチップ８０において、山型の斜辺をなす電極配線７０が、ＬＥＤアレイ６０の伸展方向となす角度が、凸形状の副撥液ライン２０ｂの斜辺がＬＥＤアレイ６０の伸展方向となす角度と同じ、あるいはそれよりも大きいとよい。

なお、ここで言うＬＥＤアレイ６０の伸展方向とは、ＬＥＤアレイ６０全体を見た場合の伸展方向であり、各ＬＥＤチップ８０が連結している方向を指しているわけではない。すなわち、ＬＥＤアレイ６０は全体として紙面左右方向に伸展しており、当該紙面左右方向が伸展方向に相当する。

〔本発明の適用例〕
（発光装置１００の製品形態の一例）
本実施形態に係る発光装置１００の一製品形態の例を図７に示す。図７（ａ）は、製品化した発光装置１００を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した発光装置１００を紙面上下方向に切断（すなわち、ＬＥＤアレイ６０の伸展方向に垂直な面で切断）したときの断面図である。

図７（ａ）に示すように、発光装置１００には、白色の熱硬化性樹脂から成る環状の反射壁８５が設けられている。当該反射壁８５は、電極配線パターン１５を覆うようにして、撥液部２０の外周を囲って形成されている。また、図７（ｂ）に示すように、反射壁８５によって囲まれた領域、すなわち複数のＬＥＤアレイ６０が配置されている領域は、透明樹脂７５によって被覆されている。以上の反射壁８５によって電極配線パターン１５を保護し、透明樹脂７５によって複数のＬＥＤアレイ６０を保護することができる。

（発光装置１００の適用例）
本実施形態に係る発光装置１００は、発光面から見て、例えば円形状の照明器具の光源、ならびに外部光学部品との光結合をよくする必要がある照明器具の光源等として好適に用いることができる。発光面から見て円形状の照明器具としては、例えば電球型照明器具が挙げられる。外部光学部品との光結合をよくする必要がある照明器具としては、例えば配光特性を調整するための外部レンズを直上に配置する照明器具等が挙げられる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明に係る発光装置およびその製造方法は、照明用光源に好適に適用することができる。

１０ セラミック基板
１５ 電極配線パターン
２０ 撥液部
２０ａ 主撥液ライン
２０ｂ 副撥液ライン
３６ 蛍光体
４０ 第１封止樹脂体
５０ 第２封止樹脂体
６０ ＬＥＤアレイ
７０ ワイヤ
７５ 透明樹脂
８５ 反射壁
８０ ＬＥＤチップ
９０ 電極ランド
９５ 電極ランド
１００ 発光装置
２００ 発光装置

Claims (10)

1. 基板と、
   撥液剤で構成された撥液部であって、上記基板を複数の領域に区画する撥液部と、
   上記領域ごとに、少なくとも１つが配列された複数の発光素子アレイであって、互いに電極配線によって接続された複数の発光素子からなる複数の発光素子アレイと、
   上記領域ごとに、当該領域に配列された上記発光素子アレイが埋め込まれて形成されている複数の封止樹脂体とを備え、
   隣接する２つの上記領域の境界部分に隣接する２つの上記発光素子アレイを構成する各上記発光素子の一部分が上記境界部分における上記撥液部の上に配置されており、
   上記境界部分における上記撥液部の幅（Ｌ１（ｍｍ））は、各上記発光素子の幅をＬ２（ｍｍ）、上記複数の発光素子アレイの配列ピッチをＰ（ｍｍ）、各上記発光素子に生じ得る位置ズレの量をΔｘ（ｍｍ）とした場合に、下記の関係式（Ａ）を満たすことを特徴とする発光装置。
   （Ａ）Ｌ１（ｍｍ）≧（Ｌ２（ｍｍ）−Ｐ（ｍｍ）＋２Δｘ（ｍｍ）＋０．１５）
2. 上記境界部分における上記撥液部の幅（Ｌ１（ｍｍ））は、各上記発光素子の幅をＬ２（ｍｍ）、上記複数の発光素子アレイの配列ピッチをＰ（ｍｍ）、各上記発光素子に生じ得る位置ズレの量をΔｘ（ｍｍ）とした場合に、下記の関係式（Ｂ）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
   （Ｂ）Ｌ１（ｍｍ）≦（Ｐ（ｍｍ）＋１／２・Ｌ２（ｍｍ）−２Δｘ（ｍｍ））
3. 上記撥液部は、上記複数の発光素子アレイの搭載面からみたとき、円環を形成する第１の撥液ラインと、上記円環内に当該円環が左右対称となるように略平行に架けられた複数の第２の撥液ラインとを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
4. 上記基板における上記複数の発光素子アレイの搭載面は、白色であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
5. 上記複数の封止樹脂体は、それぞれ単一種類または複数種類の蛍光体を含有しており、互いに上記蛍光体の含有量または混合比率の少なくとも一方が異なることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
6. 上記電極配線は、上記境界部分における上記撥液部を跨らないように形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光装置。
7. 上記電極配線は、上記境界部分における上記撥液部と略平行に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
8. 上記境界部分における上記撥液部の一部は凸形状をしており、
   上記境界部分に隣接する２つの発光素子アレイを構成する上記複数の発光素子の一部は、凸形状の上記撥液部に沿って山型に配置されており、
   山型に配置された上記複数の発光素子において、山型の斜辺をなす上記電極配線が上記発光素子アレイの伸展方向となす角度が、凸形状の上記撥液部の斜辺が上記発光素子アレイの伸展方向となす角度と同じ、あるいはそれよりも大きいことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光装置を備えることを特徴とする照明器具。
10. 撥液剤で構成された撥液部によって、基板を複数の領域に区画する区画工程と、
    上記領域ごとに、互いに電極配線によって接続された複数の発光素子からなる発光素子アレイを少なくとも１つ配列する配列工程と、
    上記領域ごとに、当該領域に配列された上記発光素子アレイを封止樹脂体によって埋め込む埋め込み工程とを含み、
    上記配列工程において、隣接する２つの上記領域の境界部分に隣接する２つの上記発光素子アレイを構成する各上記発光素子の一部分を上記境界部分における上記撥液部の上に配置し、
    上記区画工程において、上記境界部分における上記撥液部の幅（Ｌ１（ｍｍ））が、各上記発光素子の幅をＬ２（ｍｍ）、上記複数の発光素子アレイの配列ピッチをＰ（ｍｍ）、各上記発光素子の位置ズレの量をΔｘ（ｍｍ）とした場合に、下記の関係式（Ａ）を満たすようにすることを特徴とする発光装置の製造方法。
    （Ａ）Ｌ１（ｍｍ）≧（Ｌ２（ｍｍ）−Ｐ（ｍｍ）＋２Δｘ（ｍｍ）＋０．１５）