発光装置
【課題】発光装置において、実装した発光素子の出射光を反射部材により反射させて任意の方向に向けて出射することができ、これにより、この発光素子の発光特性を変更することなく、発光装置の発光特性、つまり出射光の指向性を調整することができ、しかも、反射部材を外気から保護して経年劣化を抑えることができる実現する。
【解決手段】実装基板１０１上に配置した発光素子１を封止樹脂１０２で封止した発光装置１００ａにおいて、実装基板１０１上に発光素子１を囲むよう配置され、発光素子１からの出射光Ｌを実装基板１０１の上方に向けて反射する反射部材１１０ａ〜１１０ｄを備え、反射部材１１０ａ〜１１０ｄは、発光素子１とともに封止樹脂１２０により封止されている。
【解決手段】実装基板１０１上に配置した発光素子１を封止樹脂１０２で封止した発光装置１００ａにおいて、実装基板１０１上に発光素子１を囲むよう配置され、発光素子１からの出射光Ｌを実装基板１０１の上方に向けて反射する反射部材１１０ａ〜１１０ｄを備え、反射部材１１０ａ〜１１０ｄは、発光素子１とともに封止樹脂１２０により封止されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関し、特に、発光素子とともに反射部材を封止樹脂した発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から発光装置には、半導体発光素子として発光ダイオードチップ（以下、ＬＥＤチップという。）を実装基板上に実装した構造のものがある。
【０００３】
図１５は、このような従来の発光装置を説明する図であり、図１５（ａ）はこの発光装置の斜視図、図１５（ｂ）は、この発光装置に搭載したＬＥＤチップの断面図である。
【０００４】
この発光装置２００は、図１５（ａ）に示すように、実装基板２０１にＬＥＤチップ１を載置し、ＬＥＤチップ１の電極（図示せず）と実装基板２０１の配線パッド２０ａおよび２０ｂとをボンディングワイヤＷで接続し、ＬＥＤチップ１およびボンディングワイヤＷを透明樹脂２０２で封止したものである。
【０００５】
ここで、ＬＥＤチップ１は、図１５（ｂ）に示すように、Ｎ型半導体層１ａとＰ型半導体層１ｂとを接合した構造を有し、該接合面より発光光Ｌが出射されるようになっている。一般にＬＥＤチップ１は、ＰＮ接合面の法線方向に出射される光の強度が強く、この法線方向に対する角度が大きくなるにつれて光の強度が弱くなるという発光特性を有している。
【０００６】
このような発光装置２００では、出射光Ｌの強度分布はＬＥＤチップの発光特性に依存することとなり、用途に応じた発光特性の発光装置を提供するには、発光装置に搭載するＬＥＤチップの発光特性を変える必要があるという問題がある。
【０００７】
そこで、このような問題に対する対策として、従来から封止樹脂の形状を変えることにより、ＬＥＤチップの発光特性を変えることなく、発光装置の発光特性をその用途に応じたものとしている。
【０００８】
図１６は、従来の発光装置の発光特性（指向性）を封止樹脂の形状を変えて調整する方法を説明する図である。
【０００９】
図１６（ａ）に示す発光装置２００ａは、図１５に示す発光装置２００と同様、実装基板２０１にＬＥＤチップ１を載置して透明樹脂２０２ａで封止したものであるが、この発光装置２００ａは、封止樹脂２０２ａの高さＨａを低くして、出射光の強度が広い範囲にわたって均等になるようにしたものである。
【００１０】
また、図１６（ｂ）に示す発光装置２００ｂは、図１５に示す発光装置２００と同様、実装基板２０１にＬＥＤチップ１を載置して透明樹脂２０２ｂで封止したものであるが、この発光装置２００ｂは、封止樹脂２０２ｂの高さＨｂを高くして、出射光の強度が実装基板２０１の法線方向で強く、該法線方向から遠ざかるほど出射光の強度が弱くなるようにしたものである。。
【００１１】
ところが、図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示すように、封止樹脂の高さを変えて発光装置の発光特性を変える方法では、樹脂封止に用いる金型などの治具を複数種類準備する必要があり、また、発光装置として外形寸法の異なるものが増えると、発光装置の輸送に用いる梱包材も、外形寸法の異なる発光装置毎に用意する必要が生し、製品コストの増大につながる。
【００１２】
また、発光装置の外形寸法が変わることで、例えば発光装置を電子機器の光源として電子機器の筐体内に内蔵する場合には、発光装置の外形寸法が変わると、電子機器の筐体内に配置できず、電子機器の設計変更の必要が生ずるといった問題が生ずる場合がある。
【００１３】
このような問題に対しては、発光素子からの出射光を反射させて指向性を調整する方法が考えられている。
【００１４】
例えば、特許文献１および２には、発光装置として反射板を用いたものが開示されている。
【００１５】
図１７は、この特許文献１に開示の発光装置を説明する断面図である。
【００１６】
この発光装置２０ａは、ＬＥＤチップ１０が実装された実装基板２０と、ＬＥＤチップ１０を封止する樹脂封止部５０と、この樹脂封止部５０に重ねて配置されたレンズ６０とを有している。このレンズ６０の光出射面６０ｂは凸曲面状に形成されており、該レンズ６０の光出射面６０ｂの上方には空気層８０を介してドーム状の色変換部材７０が配置されている。
【００１７】
なお、上記ＬＥＤチップ１０は導電性基板１１上に発光部１２を配置したものであり、サブマウント部材３０を介して実装基板２０上に載置されている。また、この実装基板２０を構成する金属板２１上には絶縁層２２を介して導体パターン２３が形成され、サブマウント部材３０および発光部１２はそれぞれボンディングワイヤ１４により導体パターン２３に接続されている。また、レンズ６０の光入射面６０ａは封止部５０に接しており、封止部５０を囲むようにその周囲にはリフレクタ４０が配置され、このリフレクタ４０の内側面４０ａでＬＥＤチップ１０からの光がレンズの光入射面６０ａに反射されるようになっている。
【００１８】
なお、図１７中、７０ａおよび７０ｂは色変換部材７０の内面および外面である。
【００１９】
図１８は、この特許文献２に開示の発光装置を説明する断面図である。
【００２０】
この発光装置３１は白色光源として用いられ、この発光装置３１では、基板３上にサブマウント４を介して発光素子２が搭載されており、該発光素子２は、内部材３５ｂと外殻３５ａを有する透明部材３５により封止されている。
【００２１】
ここで透明部材３５の外殻３５ａは、周縁部が基板３から離反するように形成された斜面３５ｃを有する。さらにこの発光装置３１では、前記斜面３５ｃには、反射増加膜３８が形成されている。前記斜面３５ｃの傾斜角度は、透明部材３５の周縁部で光を全反射する角度に設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開２００８−１２４５００号公報
【特許文献２】特開２００７−３１７９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
以上説明したように、上記特許文献１および２に開示の発光装置では、発光素子からの出射光をリフレクタや反射板などの反射部材により所定の方向、例えば実装基板の上方側に反射するようにしており、反射部材の角度を変えることで発光装置の発光特性を変えることができる。
【００２４】
しかしながら、上記特許文献１では、反射部材は封止樹脂の外側に配置されているため、リフレクタは発光装置の動作中には過熱された状態で空気にさらされるため、腐食による破損のおそれがある。
【００２５】
また、特許文献２においても、反射板は、ＬＥＤチップの封止樹脂としての透明部材の側端の斜面に形成されており、封止樹脂により完全に覆われていないため、湿気などにさらされ、このため、特許文献１に開示のものと同様に腐食による破損のおそれがある。
【００２６】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、実装した発光素子の出射光を反射部材により任意の方向に向けて出射することができ、しかも、反射部材を外気から保護することができる発光装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明に係る発光装置は、実装基板上に配置した発光素子を封止樹脂で封止した発光装置であって、該実装基板上に配置され、該発光素子からの出射光を反射する反射部材を備え、該反射部材は、該発光素子とともに該封止樹脂により封止されており、そのことにより上記目的が達成される。
【００２８】
本発明は、上記発光装置において、前記反射部材は、前記実装基板上に配置された発光素子を囲むよう、あるいは該発光素子を挟んで対向するよう配置され、該実装基板に垂直な方向の出射光の強度が該実装基板に平行な方向の出射光の強度に比べて高まるように該発光素子からの出射光を反射することが好ましい。
【００２９】
本発明は、上記発光装置において、前記反射部材は筒状反射部材から構成されており、前記発光素子は、該筒状反射部材の内側に該筒状反射部材により囲まれるよう配置されており、該実装基板に垂直な方向の出射光の強度が該実装基板に平行な方向の出射光の強度に比べて高まるように、該発光素子からの出射光を該筒状反射部材の内側面で反射することが好ましい。
【００３０】
本発明は、上記発光装置において、前記筒状反射部材は逆円錐台形状を有していることが好ましい。
【００３１】
本発明は、上記発光装置において、前記筒状反射部材は円筒状反射部材であり、前記実装基板に近い部分ほど半径を小さく、かつ該円筒状反射部材の側壁を、該円筒状反射部材の中心を含む面内で湾曲した形状としたものであることが好ましい。
【００３２】
本発明は、上記発光装置において、前記筒状反射部材は、前記実装基板に平行な断面の形状を楕円形状としたものであることが好ましい。
【００３３】
本発明は、上記発光装置において、前記発光素子は、前記実装基板上に複数配置されていることが好ましい。
【００３４】
本発明は、上記発光装置において、前記発光素子は、前記実装基板上に該実装基板の中心の周りに複数配置されており、前記反射部材は、前記発光素子と該実装基板の中心との間に配置され、該実装基板に平行な方向の出射光の強度が該実装基板に垂直な方向の出射光の強度に比べて高まるように該発光素子からの出射光を反射することが好ましい。
【００３５】
本発明は、上記発光装置において、前記反射部材は、前記実装基板の中央に配置された筒状反射部材であり、前記発光素子は、該筒状反射部材の周囲に均等な間隔で複数配置されており、該実装基板に平行な方向の出射光の強度が該実装基板に垂直な方向の出射光の強度に比べて高まるように、該発光素子からの出射光が該筒状反射部材の外側面で反射されることが好ましい。
【００３６】
本発明は、上記発光装置において、前記封止樹脂は、前記実装基板上の発光素子が配置された領域の周囲に空間が形成されるよう該発光素子を封止しており、前記反射部材は、該発光素子の配置領域の周囲に形成された空間内に収容されていることが好ましい。
【００３７】
本発明は、上記発光装置において、前記反射部材は磁性体により構成されていることが好ましい。
【００３８】
本発明は、上記発光装置において、前記封止樹脂は、蛍光体を含む内側封止樹脂と、該内側封止樹脂の外側を覆う蛍光体を含まない透明樹脂とから構成されていることが好ましい。
【００３９】
次に作用について説明する。
【００４０】
本発明においては、実装基板上に配置され、発光素子からの出射光を反射する反射部材を備え、反射部材を発光素子とともに封止樹脂により封止したので、反射部材により発光素子からの出射光の指向性を変更でき、発光素子の光出射特性を変更することなく発光装置として必要な発光特性を実現することができる。
【００４１】
また、反射部材を封止樹脂により発光素子とともに封止しているので、反射部材を外気、特に空気中の酸素や湿気から保護することができ、腐食による破損を抑制することができる。
【００４２】
さらには、封止樹脂が反射部材を含むこととなるため、封止樹脂が反射部材により機械的に補強されることとなる。このため、封止樹脂として柔らかいが耐熱性のあるシリコーン樹脂を用いることができ、封止樹脂の劣化による黄変化を回避して出力光の強度低下を防止することができる。また、封止樹脂が柔らかいので、この封止樹脂が発光素子に及ぼす熱応力を小さくすることができる。
【００４３】
また、本発明においては、反射部材として筒状反射部材を用い、筒状反射部材の内部に配置した発光素子からの出射光を、筒状反射部材の内面で、実装基板の上方側に反射させるので、発光素子から水平方向に出射する光を漏らさず実装基板の上方側に向けることができる。
【００４４】
本発明においては、反射部材を、封止樹脂を構成する内側封止樹脂と外側封止樹脂との間に形成されたスペースに配置し、しかも反射部材を構成する反射板を磁性体により構成しているので、発光装置の製造後に、反射部材を構成する反射板の角度を磁力の印加により調整することが可能となる。
【００４５】
本発明においては、封止樹脂を内側封止樹脂と外側封止樹脂の２層構造とし、内側封止樹脂を蛍光体を含むものとすることで、発光素子からの出射光の色を内側封止樹脂の蛍光体により変化させることができ、さらに、この発光素子からの出射光の色を変化させた光が反射部材により反射されることとなって、所望の色の出力光を所望の方向に指向性を持たせて出力することができる。
【発明の効果】
【００４６】
以上のように、本発明によれば、実装した発光素子の出射光を反射部材により任意の方向に向けて出射することができ、しかも、反射部材の外気から保護して経年劣化を抑えることができる発光装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本発明の実施形態１による発光装置を説明する図であり、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は平面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態１による発光装置の製造方法を説明する図であり、図２（ａ）〜図２（ｄ）は、反射板の取付工程および樹脂封止工程を順に示している。
【図３】図３は、本発明の実施形態１の変形例１による発光装置を説明する図であり、図３（ａ）は断面図、図３（ｂ）は平面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態１の変形例２による発光装置を説明する図であり、図４（ａ）は断面図、図４（ｂ）は平面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態２による発光装置を説明する図であり、図５（ａ）は断面図、図５（ｂ）は平面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態２の変形例による発光装置を説明する図であり、図６（ａ）は断面図、図６（ｂ）は平面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態３による発光装置を説明する図であり、図７（ａ）は断面図、図７（ｂ）は平面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態３の変形例１による発光装置を説明する図であり、図８（ａ）は断面図、図８（ｂ）は平面図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態３の変形例２による発光装置を説明する図であり、図９（ａ）は断面図、図９（ｂ）は平面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態４による発光装置を説明する図であり、図１０（ａ）は断面図、図１０（ｂ）は平面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態４の変形例による発光装置を説明する図であり、図１１（ａ）は断面図、図１１（ｂ）は平面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態５による発光装置を説明する断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施形態５による発光装置の製造方法を説明する図であり、図１３（ａ）〜図１３（ｄ）は、反射板の取付工程および樹脂封止工程を順に示している。
【図１４】図１４は、本発明の実施形態６による発光装置を説明する断面図である。
【図１５】図１５は、従来の発光装置を説明する図であり、図１５（ａ）は斜視図、図１５（ｂ）は該発光装置におけるＬＥＤチップの断面図である。
【図１６】図１６は、従来の発光装置における課題を説明する図であり、図１６（ａ）は封止樹脂の高さを低くしたもの、図１６（ｂ）は封止樹脂の高さを高くしたものを示している。
【図１７】図１７は特許文献１に開示の発光装置を説明する断面図である。
【図１８】図１８は特許文献１に開示の発光装置を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００４９】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１による発光装置を説明する図であり、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は平面図である。
【００５０】
この実施形態１の発光装置１００ａは、実装基板１０１上に配置した発光素子１を封止樹脂１０２で封止した発光装置であり、実装基板１０１上に配置され、発光素子１からの出射光を反射する反射部材１１０ａ〜１１０ｄを備え、反射部材１１０ａ〜１１０ｄは、発光素子１とともに封止樹脂１０２により封止されている。ここで発光素子１は発光ダイオードチップ（以下、ＬＥＤチップという。）であり、該発光素子１の素子電極（図示せず）と実装基板１０１の配線パッド（図示せず）とがボンディングワイヤＷにより接続されている。また、実装基板１０１には例えばセラミック基板あるいはガラスエポキシ基板が用いられる。また、封止樹脂１０２の平面形状は、例えば図１（ａ）に示すように円形状であり、封止樹脂１０２には、例えばシリコーン樹脂あるいはエポキシ樹脂などの透明樹脂が用いられる。
【００５１】
ここで、反射部材１１０ａ〜１１０ｄは、実装基板１０１上に配置された発光素子を囲むようその周囲に配置され、実装基板１０１と垂直な方向（法線方向）に向けて発光装置１００ａから出射する光の強度が、実装基板１０１と水平な方向に向けて発光装置１００ａから出射する光の強度より高まるように発光素子１からの出射光を反射するよう構成されている。
【００５２】
また、反射部材１１０ａは、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｇなどの金属あるいは白く着色した樹脂からなる反射板１１２ａと、該反射板１１１ａを支持する支持部材１１３ａと、該支持部材１１３ａに取り付けられた固定板１１１ａとを有し、該固定板１１１ａが接着剤により実装基板１０１に固着されている。ここで、支持部材１１３ａあるいは固定板１１１ａは金属でも樹脂でもよい。また、反射板は平板状のものに限らず、所定の曲率を有する湾曲したものでもよい。
【００５３】
また、反射部材１１０ｂ〜１１０ｄも、反射部材１１０ａと同様にそれぞれ、反射板１１２ｂ〜１１２ｄ、支持部材１１３ｂ〜１１３ｄ、および固定板１１１ｂ〜１１１ｄを有しており、反射部材１１０ｂ〜１１０ｄの固定板１１１ｂ〜１１１ｄが接着剤により実装基板１０１に固着されている。
【００５４】
さらに、この実施形態１では、反射部材１１０ａと反射部材１１０ｂとがＬＥＤチップ１を挟んで対向するよう配置され、反射部材１１０ｃと反射部材１１０ｄとがＬＥＤチップ１を挟んで対向するよう配置され、これらの反射部材１１０ａ〜１１０ｄはＬＥＤチップ１の周囲に等間隔で配置されている。
【００５５】
ここでは、４つの反射部材１１０ａ〜１１０ｄにおける各反射板１１２ａ〜１１２ｄの実装基板１０１の法線方向に対する傾斜角は同一としている。但し、４つの反射部材１１０ａ〜１１０ｄで、それぞれの反射板の法線方向に対する角度を異なる角度に設定してもよい。例えば、反射部材１１０ａでは反射板１１２ａの実装基板１０１の法線方向に対する傾斜角を１０度とし、反射部材１１０ｂでは反射板１１２ｂの実装基板１０１の法線方向に対する傾斜角を２０度とし、反射部材１１０ｃでは反射板１１２ｃの実装基板１０１の法線方向に対する傾斜角を３０度とし、反射部材１１０ｄでは反射板１１２ｄの実装基板１０１の法線方向に対する傾斜角を４０度としてもよい。
【００５６】
次に、本実施形態１の発光装置の製造方法について説明する。
【００５７】
図２は、本発明の実施形態１による発光装置の製造方法を説明する図であり、図２（ａ）〜図２（ｄ）は、反射部材の取付工程および樹脂封止工程を順に示している。
【００５８】
まず、実装基板１０１の素子配置領域に発光素子１をダイボンドなどの方法で固着し、さらにボンディングワイヤＷにより発光素子１の素子電極（図示せず）と実装基板１０１の配線パッド（図示せず）との間を接続する（図２（ａ））。
【００５９】
次に、反射部材１１０ａ〜１１０ｄを発光素子１の周囲に均等な間隔で取り付ける。これらの反射部材１１０ａ〜１１０ｄの取付は上記のとおり固定板１１１ａ〜１１１ｄをシリコーン接着剤により実装基板１０１に固着することにより行う（図２（ｂ））。
【００６０】
続いて、複数の半球状の樹脂溜部Ｇｒを有する封止金型Ｇを用いて、発光素子１および反射部材１１０ａ〜１１０ｄを樹脂封止する。
【００６１】
具体的には、発光素子１および反射部材１１０ａ〜１１０ｄを実装基板１０１の各素子配置領域上に実装した後、実装基板１０１を裏返して該実装基板１０１を封止金型Ｇに対して素子配置領域が、液状の封止樹脂（例えばシリコーン樹脂あるいはエポキシ樹脂）１０２ａで満たした樹脂溜部Ｇｒ上に位置するよう位置決めし、発光素子１および反射部材１１０ａ〜１１０ｄが樹脂溜部Ｇｒに収容されるよう実装基板１０１を封止金型Ｇに密着させる（図２（ｃ））。
【００６２】
この状態で熱処理を行って、液状の封止樹脂１０２ａを硬化させて封止樹脂１０２とする（図２（ｄ））。
【００６３】
その後、実装基板１０１を封止金型Ｇから取り外して該実装基板１０１の各素子配置領域を分離して発光装置１００ａを作成する。
【００６４】
このような構成の本実施形態１の発光装置１００ａでは、発光素子１の周囲に配置した反射部材１１０ａ〜１１０ｄにより発光素子からの出射光Ｌを反射させて、出射光の強度が実装基板１０１に対して垂直な方向で最大となるようにしたので、発光素子１の光出射特性を変更することなく発光装置として必要な発光特性、つまり実装基板の法線方向の出射光の強度が最大となる特性を実現することができる。
【００６５】
また、反射部材１１０ａ〜１１０ｄを封止樹脂１０２により発光素子１とともに封止しているので、反射部材を外気、特に空気中の酸素や湿気から保護することができ、腐食による破損を抑制することができ、これにより経年劣化を抑えることができる。
【００６６】
さらには、封止樹脂１０２が反射部材１１０ａ〜１１０ｄを含むこととなるため、封止樹脂が反射部材により機械的に補強されることとなる。これにより、封止樹脂１０２として、軟らかいが耐熱性が高いという特性を持つシリコーン樹脂を用いることができ、耐熱性の低い封止樹脂で生ずる黄変化に伴う光透過性の低下を回避することができ、また、封止樹脂１０２が発光素子１に及ぼす熱応力を小さくすることができる。
【００６７】
なお、上記実施形態１では、封止樹脂１０２の平面形状は、例えば図１（ａ）に示すように円形状としているが、これは矩形形状であってもよい。
【００６８】
また、上記実施形態１では、発光装置として、１つの発光素子からの出射光を４つの反射部材により反射するものを示したが、本発明の発光装置における反射部材の個数や発光素子の個数は実施形態１のものに限定されるものではなく、以下反射部材あるいは発光素子の個数が上記実施形態１とは異なるものを実施形態１の変形例として説明する。
【００６９】
（実施形態１の変形例１）
図３は、本発明の実施形態１の変形例１による発光装置を説明する図であり、図３（ａ）は断面図、図３（ｂ）は平面図である。
【００７０】
この実施形態１の変形例１による発光装置１００ａは、実施形態１の発光装置１００における発光素子１に代えて、左右一対の２つの発光素子１ａおよび１ｂを備えたものである。なお、図３中、図１と同一符号は同一のものを示す。
【００７１】
このような構成の発光装置１００ａでは、実施形態１の発光装置１００に比べて出射光のパワーを増大させたり、１つの発光素子における出射光の強度を低減させて、１つの発光素子での発熱量を低下させたりすることができる。
【００７２】
なお、この実施形態１の変形例１では、反射部材１１０ａ〜１１０ｄは実施形態１におけるものと同一のものであるが、例えば２つの発光素子１ａおよび１ｂの配列方向と平行な反射板１１２ｃおよび１１２ｄは、その幅を発光素子１ａおよび１ｂの配列方向に沿って拡張したものとしてもよい。
【００７３】
（実施形態１の変形例２）
図４は、本発明の実施形態１の変形例２による発光装置を説明する図であり、図４（ａ）は断面図、図４（ｂ）は平面図である。
【００７４】
この実施形態１の変形例２による発光装置１００ｃは、実施形態１の発光装置１００における４つの反射部材１１０ａ〜１１０ｄのうちの対向する一対の反射部材１１０ｃおよび１１０ｄを取り除いたものである。
【００７５】
このような構成の発光装置１００ｃでは、対向する一対の反射部材１１０ａおよび１１０ｂにより、発光素子１からの出射光を反射して、上記実施形態１の発光装置１００における出射光の強度分布（指向性）とは異なる強度分布の出射光を出力することができる。
【００７６】
（実施形態２）
図５は、本発明の実施形態２による発光装置を説明する図であり、図５（ａ）は断面図、図５（ｂ）は平面図である。
【００７７】
この実施形態１の発光装置１００ｄは、実装基板１０１上に配置した発光素子１ａ〜１ｄを封止樹脂１０２で封止した発光装置であり、実装基板１０１上に配置され、発光素子１ａ〜１ｄからの出射光を反射する反射部材１２０ａ〜１２０ｄを備え、反射部材１２０ａ〜１２０ｄは、発光素子１ａ〜１ｄとともに封止樹脂１０２により封止されている。ここで発光素子１は発光ダイオードチップ（以下、ＬＥＤチップという。）であり、反射部材１２０ａ〜１２０ｄ、および封止樹脂１０２としては、実施形態１におけるものと同一の材料を用いている。
【００７８】
この実施形態２では、発光素子１ａ〜１ｄは、実装基板１０１上にこの実装基板１０１の中心の周りに均等に配置されている。具体的には、発光素子１ａおよび１ｂは、実装基板１０１の中心を挟んで対向するよう紙面左右方向に並べて配置され、発光素子１ｃおよび１ｄは、実装基板１０１の中心を挟んで対向するよう紙面上下方向に並べて配置されている。また、反射部材１２０ａ〜１２０ｄは、それぞれの発光素子１ａ〜１ｄ毎に配置されている。
【００７９】
反射部材１２０ａは、発光素子１ａと実装基板１０１の中心（図５（ｂ）参照）との間に配置された反射板１２２ａと、該反射板１２２ａを支持する支持部材１２３ａと、該支持部材１２３ａに取り付けられた固定板１２１とを有している。
【００８０】
また、その他の反射部材１２０ｂ〜１２０ｄも、反射部材１２０ａと同様に、反射板１２２ｂ〜１２２ｄと、該反射板１２２ｂ〜１２２ｄを支持する支持部材１２３ｂ〜１２３ｄと、該支持部材１２３ｂ〜１２３ｄに取り付けられた固定板１２１とを有している。
【００８１】
このように各反射部材１２０ａ〜１２０ｄは固定板１２０を共有しており、この固定板１２０は接着剤により実装基板１０１の中央部分に固着されている。
【００８２】
反射部材１２０ａ〜１２０ｄは、実装基板１０１と水平な方向に向けて発光装置１００ｄから出射する光の強度が、実装基板１０１と垂直な方向に向けて発光装置１００ｄから出射する光の強度より高まるように発光素子１ａ〜１ｄからの出射光Ｌを反射するよう構成されている。
【００８３】
このような構成の本実施形態２の発光装置１００ｄでは、発光素子１ａ〜１ｄ毎に配置した反射部材１２０ａ〜１２０ｄにより発光素子からの出射光Ｌを反射させて、出射光の指向性が実装基板１０１に対して水平な方向となるようにしたので、発光素子１ａ〜１ｄの光出射特性を変更することなく発光装置として必要な発光特性を実現することができる。
【００８４】
また、反射部材１２０ａ〜１２０ｄを封止樹脂１０２により発光素子１ａ〜１ｄとともに封止しているので、封止樹脂１０２が反射部材を補強することとなり、反射部材自体に機械的強度を持たせる必要がなくなり、反射部材の構造が大きなものとなるのを回避でき、さらに、反射部材を外部環境からの想定外の外力や湿気などから保護することができる。
【００８５】
なお、上記実施形態２では、４つの反射部材１２０ａ〜１２０ｄにおける各反射板１２２ａ〜１２２ｄの実装基板１０１の法線方向に対する傾斜角は同一としているが、４つの反射部材１２０ａ〜１２０ｄで、それぞれの反射板の法線方向に対する角度を異なる角度に設定してもよい。
【００８６】
また、上記実施形態２では、発光装置として、４つの発光素子１ａ〜１ｄからの出射光を対応する４つの反射部材１２０ａ〜１２０ｄにより反射するものを示したが、本発明の発光装置における反射部材の個数や発光素子の個数は実施形態２のものに限定されるものではなく、以下反射部材あるいは発光素子の個数が上記実施形態２とは異なるものを実施形態２の変形例として説明する。
【００８７】
（実施形態２の変形例）
図６は、本発明の実施形態２の変形例による発光装置を説明する図であり、図６（ａ）は断面図、図６（ｂ）は平面図である。
【００８８】
この実施形態２の変形例による発光装置１００ｅは、実施形態２の発光装置１００ｄにおける４つの発光素子１ａ〜１ｄおよび４つの反射部材１２０ａ〜１２０ｄのうちの、発光素子１ｃおよび１ｄおよびこれらの対応する反射部材１２０ｃおよび１２０ｄを取り除いたものである。
【００８９】
このような構成の発光装置１００ｄでは、２つの発光素子１ａおよび１ｂからの出射光を、発光素子１ａおよび１ｂに対応する反射部材１２０ａおよび１２０ｂにより反射して、上記実施形態２の発光装置１００ｄにおける出射光の強度分布（指向性）とは異なる強度分布の出射光を出力することができる。
【００９０】
（実施形態３）
図７は、本発明の実施形態３による発光装置を説明する図であり、図７（ａ）は断面図、図７（ｂ）は平面図である。
【００９１】
この実施形態３の発光装置１００ｆは、実装基板１０１上に配置した発光素子１を封止樹脂１０２で封止した発光装置であり、実装基板１０１上に配置され、発光素子１からの出射光を反射する反射部材１３０を備え、反射部材１３０は、発光素子１とともに封止樹脂１０２により封止されている。ここで発光素子１は発光ダイオードチップ（以下、ＬＥＤチップという。）であり、封止樹脂１０２としては、実施形態１におけるものと同一の材料を用いている。
【００９２】
この実施形態３では、反射部材１３０は、円筒状反射部材から構成されており、この円筒状反射部材の形状は逆円錐台形状である。発光素子１は、円筒状反射部材１３０の内側にこの円筒状反射部材１３０により囲まれるよう配置されており、発光素子１からの出射光Ｌが、実装基板１０１と垂直な方向に向けて該発光素子から出射する光の強度が高まるように、円筒状反射部材１３０の内側面１３０ａで反射されるようになっている。
【００９３】
また、円筒状反射部材１３０は、金属あるいは樹脂からなり、シリコーン接着剤により実装基板１０１に直接固着されている。
【００９４】
このような構成の実施形態３の発光装置１００ｆでは、実施形態１の効果に加えて、逆円錐台形状の円筒状反射部材１３０の内部に配置した発光素子１からの出射光Ｌを、該円筒状反射部材１３０の内面１３０ａで実装基板の上方側に反射するので、発光素子１から水平方向に出射する光をすべて実装基板の上方に向けることができる。
【００９５】
また、反射部材として１つの部材である逆円錐台形状の円筒状反射部材を用いるので、発光装置の製造工程での反射部材の取り付け作業が簡単になる。
【００９６】
なお、上記実施形態３では、筒状反射部材として逆円錐台形状のものを示したが、筒状反射部材の縦断面形状および横断面形状は上記実施形態３のものに限定されるものではない。
【００９７】
（実施形態３の変形例１）
図８は、本発明の実施形態３の変形例１による発光装置を説明する図であり、図８（ａ）は断面図、図８（ｂ）は平面図である。
【００９８】
この実施形態３の変形例１の発光装置１００ｇは、実施形態３の発光装置１００ｆにおける円筒状反射部材１３０に代えて、この円筒状反射部材１３０とは断面形状が異なる円筒状反射部材１３１を備えたものである。
【００９９】
つまり、この実施形態３の変形例１の発光装置１００ｆでは、円筒状反射部材１３１は、実装基板１０１に近い部分ほど半径が小さく、かつ円筒状反射部材の側壁の縦断面の形状は湾曲した形状となっている。
【０１００】
（実施形態３の変形例２）
図９は、本発明の実施形態３の変形例２による発光装置を説明する図であり、図９（ａ）は断面図、図９（ｂ）は平面図である。
【０１０１】
この実施形態３の変形例２の発光装置１００ｈは、実施形態３の発光装置１００ｆにおける円筒状反射部材１３０に代えて、この円筒状反射部材１３０とは横断面形状が異なる筒状反射部材１３２を備えたものである。
【０１０２】
つまり、この実施形態３の変形例２の発光装置１００ｈでは、筒状反射部材１３２は、横断面形状（実装基板に平行な断面の形状）を楕円形状としたものである。
【０１０３】
（実施形態４）
図１０は、本発明の実施形態４による発光装置を説明する図であり、図１０（ａ）は断面図、図１０（ｂ）は平面図である。
【０１０４】
この実施形態１の発光装置１００ｉは、実装基板１０１上に配置した発光素子１ａ〜１ｄを封止樹脂１０２で封止した発光装置であり、実装基板１０１上に配置され、発光素子１ａ〜１ｄからの出射光を反射する円筒状反射部材１３３を備え、円筒状反射部材１３３は、発光素子１ａ〜１ｄとともに封止樹脂１０２により封止されている。ここで発光素子１は発光ダイオードチップ（以下、ＬＥＤチップという。）であり、封止樹脂１０２としては、実施形態１におけるものと同一の材料を用いている。
【０１０５】
この実施形態３では、円筒状反射部材１３３は逆円錐台形状をしている。発光素子１ａ〜１ｄは、円筒状反射部材の周囲に均等に配置されており、発光素子１ａ〜１ｄからの出射光Ｌが、実装基板１０１の表面と平行な方向での出射光の強度が高まるように、円筒状反射部材１３３の外側面１３３ａで反射されるようになっている。
【０１０６】
また、円筒状反射部材１３３は、金属あるいは樹脂からなり、シリコーン系接着剤により実装基板１０１に直接固着されている。
【０１０７】
このような構成の本実施形態４の発光装置１００ｄでは、実装基板１０１上の円筒状反射部材１３３を配置した領域の周囲に発光素子１ａ〜１ｄを配置し、発光素子１ａ〜１ｄからの出射光Ｌを円筒状反射部材１３３の外側面１３３ａで水平な方向に反射させて、出射光の指向性を、実装基板１０１に対して水平な方向で出射光の強度がピークとなるものとしたので、発光素子１ａ〜１ｄの光出射特性を変更することなく発光装置として水平方向に強い光を出射する発光特性を実現することができる。
【０１０８】
また、円筒状反射部材１３３を封止樹脂１０２により発光素子１ａ〜１ｄとともに封止しているので、封止樹脂１０２が円筒状反射部材１３３により補強されることとなり、封止樹脂１０２として、軟らかいが耐熱性が高いという特性を持つシリコーン系樹脂を用いることができ、実施形態１と同様に、耐熱性の低い封止樹脂で生ずる黄変化に伴う光透過性の低下を回避することができ、また、封止樹脂１０２が発光素子１に及ぼす熱応力を小さくすることができる。
【０１０９】
なお、上記実施形態１では、発光装置として、４つの発光素子１ａ〜１ｄからの出射光を円筒状反射部材１３３の外側面１３３ａで反射するものを示したが、本発明の発光装置における発光素子の個数は実施形態４のものに限定されるものではなく、以下発光素子の個数が上記実施形態４とは異なるものを実施形態４の変形例として説明する。
【０１１０】
（実施形態４の変形例）
図１１は、本発明の実施形態４の変形例による発光装置を説明する図であり、図１１（ａ）は断面図、図１１（ｂ）は平面図である。
【０１１１】
この実施形態４の変形例による発光装置１００ｊは、実施形態４の発光装置１００ｉにおける４つの発光素子１ａ〜１ｄのうちの、発光素子１ｃおよび１ｄを取り除いたものである。
【０１１２】
このような構成の発光装置１００ｊでは、２つの発光素子１ａおよび１ｂからの出射光を円筒状反射部材１３３により反射して、上記実施形態４の発光装置１００における出射光の強度分布とは異なる強度分布の出射光を出力することができる。
【０１１３】
（実施形態５）
図１２は、本発明の実施形態５による発光装置を説明する断面図である。
【０１１４】
この実施形態５の発光装置１００ｋは、実装基板１０１上に配置した発光素子１および反射部材１５０ａおよび１５０ｂを２重構造の樹脂封止部１４０を用いて封止した発光装置である。
【０１１５】
ここで、発光素子１は発光ダイオードチップ（以下、ＬＥＤチップという。）であり、内側封止樹脂１４１により封止されている。また、反射部材１５０ａおよび１５０ｂは、内側封止樹脂１４１で封止した発光素子１を挟んで対向するよう配置されている。この反射部材１５０ａは、磁性体からなる反射板１５２ａと、該反射板１５１ａを支持する支持部材１５３ａと、該支持部材１５３ａに取り付けられた固定板１５１ａとを有し、該固定板１５１ａがシリコーン接着剤により実装基板１０１に固着されている。
【０１１６】
また、反射部材１５０ｂも、反射部材１５０ａと同様に、反射板１５２ｂ、支持部材１５３ｂおよび固定板１５１ｂを有しており、反射部材１１０ｂの固定板１１１ｂが上記接着剤により実装基板１０１に固着されている。
【０１１７】
そして、内側封止樹脂１４１で封止した発光素子１と、該発光素子１の両側に配置した反射部材１５０ａおよび１５０ｂとが、ドーム状の外側封止樹脂１４２により封止されており、この外側封止樹脂１４２と内側封止樹脂１４１との間には空間Ｓが形成され、上記反射部材１５０ａおよび１５０ｂは、外側封止樹脂１４２と内側封止樹脂１４１との間の空間Ｓ内に配置されている。
【０１１８】
次に、本実施形態５の発光装置の製造方法について説明する。
【０１１９】
図１３は、本発明の実施形態５による発光装置の製造方法を説明する図であり、図１３（ａ）〜図１３（ｄ）は、反射板の取付工程および樹脂封止工程を順に示している。
【０１２０】
まず、実装基板１０１の素子配置領域に発光素子１をダイボンドなどの方法で固着し、さらにボンディングワイヤＷにより発光素子１の素子電極（図示せず）と実装基板１０１の配線パッド（図示せず）との間を接続する（図１３（ａ））。
【０１２１】
次に、該発光素子１を、例えばモールド金型（図示せず）を用いて樹脂封止して内側封止樹脂１４１を形成する。続いて、反射部材１５０ａおよび１５０ｂを、内側封止樹脂１４１で封止した発光素子１の両側に、該発光素子１を挟んで対向するよう取り付ける。これらの反射部材１５０ａおよび１５０ｂの取付は、固定板１５１ａおよび１５１ｂをシリコーン接着剤により実装基板１０１に固着することにより行う（図１３（ｂ））。
【０１２２】
その後、複数の略半球状の樹脂保持部Ｇｈを有する封止金型Ｇ１を用いて、発光素子１および反射部材１５０ａ、１５０ｂを樹脂封止する。
【０１２３】
具体的には、発光素子１および反射部材１５０ａおよび１５０ｂを実装基板１０１の各素子配置領域上に実装した後、実装基板１０１を裏返して該実装基板１０１を封止金型Ｇ１に対して素子配置領域が、フィルム状封止樹脂１４２ａを貼り付けた樹脂保持部Ｇｈ上に位置するよう位置決めし、発光素子１および反射部材１５０ａおよび１５０ｂが樹脂保持部Ｇｈに収容されるよう実装基板１０１を封止金型Ｇ１に密着させる（図１３（ｃ））。
【０１２４】
この状態で熱処理を行って、フィルム状封止樹脂１４２ａを硬化させて外側封止樹脂１４２とする（図１３（ｄ））。
【０１２５】
その後、実装基板１０１を封止金型Ｇ１から取り外して該実装基板１０１の各素子配置領域を分離して発光装置１００ｋを作成する。
【０１２６】
このような構成の本実施形態５の発光装置１００ｋでは、発光素子１の周囲に配置した反射部材１５０ａおよび１５０ｂにより発光素子からの出射光Ｌを反射させて、出射光の指向性が実装基板１０１に対して垂直な方向となるようにしたので、発光素子１の光出射特性を変更することなく発光装置として必要な発光特性を実現することができる。
【０１２７】
また、反射部材１５０ａおよび１５０ｂを外側封止樹脂１４２により封止しているので、反射部材１５０ａおよび１５０ｂを外気、特に空気中の酸素や湿気から保護することができ、腐食による破損を抑制することができる。
【０１２８】
さらに、この実施形態５では、反射部材１５０ａおよび１５０ｂを封止樹脂１４０を構成する内側封止樹脂１４１と外側封止樹脂１４２との間に形成されたスペースに配置し、しかも反射部材１５０ａおよび１５０ｂにおける反射板１５２ａおよび１５２ｂを磁性体により構成しているので、発光装置の製造後に、反射部材を構成する反射板の角度を磁力の印加により調整することが可能となる。
【０１２９】
（実施形態６）
図１４は、本発明の実施形態６による発光装置を説明する断面図である。
【０１３０】
この実施形態６の発光装置１００ｍは、実装基板１０１上に配置した発光素子１および反射部材１７０ａおよび１７０ｂを２重構造の樹脂封止部１６０を用いて封止した発光装置である。
【０１３１】
ここで、反射部材１７０ａおよび１７０ｂは、実装基板１０１上に配置された発光素子を挟んで対向するよう配置され、実装基板１０１と垂直な方向に向けて発光装置１００ｍから出射する光の強度が、実装基板１０１と水平な方向に向けて発光装置１００ｍから出射する光の強度より高まるように発光素子１からの出射光を反射するよう構成されている。
【０１３２】
また、反射部材１７０ａは、金属あるいは樹脂からなる反射板１７２ａと、該反射板１７１ａを支持する支持部材１７３ａと、該支持部材１７３ａに取り付けられた固定板１７１ａとを有し、該固定板１７１ａがシリコーン接着剤などにより実装基板１０１に固着されている。
【０１３３】
また、反射部材１７０ｂも、反射部材１７０ａと同様にそれぞれ、反射板１７２ｂ、支持部材１７３ｂ、および固定板１７１ｂを有しており、反射部材１７０ｂの固定板１７１ｂがシリコーン接着剤などにより実装基板１０１に固着されている。
【０１３４】
また、実装基板１０１上に固着された発光素子１は、蛍光体を含む内側封止樹脂１６１により封止され、さらにのこの内側封止樹脂１６１で封止した発光素子１および反射部材１７０ａ、１７０ｂが外側封止樹脂１６２により封止されている。
【０１３５】
このような構成の本実施形態６の発光装置１００ｍでは、発光素子１の周囲に配置した反射部材１７０ａおよび１７０ｂにより発光素子からの出射光Ｌを反射させて、出射光の指向性が実装基板１０１に対して垂直な方向となるようにしたので、発光素子１の光出射特性を変更することなく、発光装置として実装基板の上部側での発光強度が強い発光特性のものを実現することができる。
【０１３６】
また、発光素子１を、蛍光体を含む内側封止樹脂１６１により封止しているので、発光素子１からの出射光の色が内側封止樹脂１６１により他の色に変換され、変換された色の光が反射部材により反射されることとなり、所望の色の出力光を所望の方向に指向性を持たせて出力することができる。
【０１３７】
また、反射部材を外側封止樹脂１６２により封止しているので、反射部材を外気、特に空気中の酸素や湿気から保護することができ、腐食による破損を抑制することができる。
【０１３８】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本発明は、発光装置の分野において、発光素子からの出射光の方向を封止樹脂の内部に配置した反射部材により設定することができ、これにより発光素子の光出射特性を変えることなく、発光装置からの出射光の方向を設定することができる発光装置が得られる。
【符号の説明】
【０１４０】
１ 発光素子
１００ａ〜１００ｋ、１００ｍ 発光装置
１０１ 実装基板
１０２ 封止樹脂
１１０ａ〜１１０ｄ、１２０ａ〜１２０ｄ、１５０ａ、１５０ｂ 反射部材
１１１ａ〜１１１ｄ、１２１、１５１ａ、１５１ｂ、１７１ａ、１７１ｂ 固定板
１１２ａ〜１１２ｄ、１２２ａ〜１２２ｄ、１５２ａ、１５２ｂ、１７２ａ、１７２ｂ 反射板
１１３ａ〜１１３ｄ、１２３ａ〜１２３ｄ、１７３ａ、１７３ｂ 支持部材
１３０、１３１、１３３ 円筒状反射部材（筒状反射部材）
１３２ 筒状反射部材
Ｇ、Ｇ１ 封止金型
Ｗ ボンディングワイヤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関し、特に、発光素子とともに反射部材を封止樹脂した発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から発光装置には、半導体発光素子として発光ダイオードチップ（以下、ＬＥＤチップという。）を実装基板上に実装した構造のものがある。
【０００３】
図１５は、このような従来の発光装置を説明する図であり、図１５（ａ）はこの発光装置の斜視図、図１５（ｂ）は、この発光装置に搭載したＬＥＤチップの断面図である。
【０００４】
この発光装置２００は、図１５（ａ）に示すように、実装基板２０１にＬＥＤチップ１を載置し、ＬＥＤチップ１の電極（図示せず）と実装基板２０１の配線パッド２０ａおよび２０ｂとをボンディングワイヤＷで接続し、ＬＥＤチップ１およびボンディングワイヤＷを透明樹脂２０２で封止したものである。
【０００５】
ここで、ＬＥＤチップ１は、図１５（ｂ）に示すように、Ｎ型半導体層１ａとＰ型半導体層１ｂとを接合した構造を有し、該接合面より発光光Ｌが出射されるようになっている。一般にＬＥＤチップ１は、ＰＮ接合面の法線方向に出射される光の強度が強く、この法線方向に対する角度が大きくなるにつれて光の強度が弱くなるという発光特性を有している。
【０００６】
このような発光装置２００では、出射光Ｌの強度分布はＬＥＤチップの発光特性に依存することとなり、用途に応じた発光特性の発光装置を提供するには、発光装置に搭載するＬＥＤチップの発光特性を変える必要があるという問題がある。
【０００７】
そこで、このような問題に対する対策として、従来から封止樹脂の形状を変えることにより、ＬＥＤチップの発光特性を変えることなく、発光装置の発光特性をその用途に応じたものとしている。
【０００８】
図１６は、従来の発光装置の発光特性（指向性）を封止樹脂の形状を変えて調整する方法を説明する図である。
【０００９】
図１６（ａ）に示す発光装置２００ａは、図１５に示す発光装置２００と同様、実装基板２０１にＬＥＤチップ１を載置して透明樹脂２０２ａで封止したものであるが、この発光装置２００ａは、封止樹脂２０２ａの高さＨａを低くして、出射光の強度が広い範囲にわたって均等になるようにしたものである。
【００１０】
また、図１６（ｂ）に示す発光装置２００ｂは、図１５に示す発光装置２００と同様、実装基板２０１にＬＥＤチップ１を載置して透明樹脂２０２ｂで封止したものであるが、この発光装置２００ｂは、封止樹脂２０２ｂの高さＨｂを高くして、出射光の強度が実装基板２０１の法線方向で強く、該法線方向から遠ざかるほど出射光の強度が弱くなるようにしたものである。。
【００１１】
ところが、図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示すように、封止樹脂の高さを変えて発光装置の発光特性を変える方法では、樹脂封止に用いる金型などの治具を複数種類準備する必要があり、また、発光装置として外形寸法の異なるものが増えると、発光装置の輸送に用いる梱包材も、外形寸法の異なる発光装置毎に用意する必要が生し、製品コストの増大につながる。
【００１２】
また、発光装置の外形寸法が変わることで、例えば発光装置を電子機器の光源として電子機器の筐体内に内蔵する場合には、発光装置の外形寸法が変わると、電子機器の筐体内に配置できず、電子機器の設計変更の必要が生ずるといった問題が生ずる場合がある。
【００１３】
このような問題に対しては、発光素子からの出射光を反射させて指向性を調整する方法が考えられている。
【００１４】
例えば、特許文献１および２には、発光装置として反射板を用いたものが開示されている。
【００１５】
図１７は、この特許文献１に開示の発光装置を説明する断面図である。
【００１６】
この発光装置２０ａは、ＬＥＤチップ１０が実装された実装基板２０と、ＬＥＤチップ１０を封止する樹脂封止部５０と、この樹脂封止部５０に重ねて配置されたレンズ６０とを有している。このレンズ６０の光出射面６０ｂは凸曲面状に形成されており、該レンズ６０の光出射面６０ｂの上方には空気層８０を介してドーム状の色変換部材７０が配置されている。
【００１７】
なお、上記ＬＥＤチップ１０は導電性基板１１上に発光部１２を配置したものであり、サブマウント部材３０を介して実装基板２０上に載置されている。また、この実装基板２０を構成する金属板２１上には絶縁層２２を介して導体パターン２３が形成され、サブマウント部材３０および発光部１２はそれぞれボンディングワイヤ１４により導体パターン２３に接続されている。また、レンズ６０の光入射面６０ａは封止部５０に接しており、封止部５０を囲むようにその周囲にはリフレクタ４０が配置され、このリフレクタ４０の内側面４０ａでＬＥＤチップ１０からの光がレンズの光入射面６０ａに反射されるようになっている。
【００１８】
なお、図１７中、７０ａおよび７０ｂは色変換部材７０の内面および外面である。
【００１９】
図１８は、この特許文献２に開示の発光装置を説明する断面図である。
【００２０】
この発光装置３１は白色光源として用いられ、この発光装置３１では、基板３上にサブマウント４を介して発光素子２が搭載されており、該発光素子２は、内部材３５ｂと外殻３５ａを有する透明部材３５により封止されている。
【００２１】
ここで透明部材３５の外殻３５ａは、周縁部が基板３から離反するように形成された斜面３５ｃを有する。さらにこの発光装置３１では、前記斜面３５ｃには、反射増加膜３８が形成されている。前記斜面３５ｃの傾斜角度は、透明部材３５の周縁部で光を全反射する角度に設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開２００８−１２４５００号公報
【特許文献２】特開２００７−３１７９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
以上説明したように、上記特許文献１および２に開示の発光装置では、発光素子からの出射光をリフレクタや反射板などの反射部材により所定の方向、例えば実装基板の上方側に反射するようにしており、反射部材の角度を変えることで発光装置の発光特性を変えることができる。
【００２４】
しかしながら、上記特許文献１では、反射部材は封止樹脂の外側に配置されているため、リフレクタは発光装置の動作中には過熱された状態で空気にさらされるため、腐食による破損のおそれがある。
【００２５】
また、特許文献２においても、反射板は、ＬＥＤチップの封止樹脂としての透明部材の側端の斜面に形成されており、封止樹脂により完全に覆われていないため、湿気などにさらされ、このため、特許文献１に開示のものと同様に腐食による破損のおそれがある。
【００２６】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、実装した発光素子の出射光を反射部材により任意の方向に向けて出射することができ、しかも、反射部材を外気から保護することができる発光装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明に係る発光装置は、実装基板上に配置した発光素子を封止樹脂で封止した発光装置であって、該実装基板上に配置され、該発光素子からの出射光を反射する反射部材を備え、該反射部材は、該発光素子とともに該封止樹脂により封止されており、そのことにより上記目的が達成される。
【００２８】
本発明は、上記発光装置において、前記反射部材は、前記実装基板上に配置された発光素子を囲むよう、あるいは該発光素子を挟んで対向するよう配置され、該実装基板に垂直な方向の出射光の強度が該実装基板に平行な方向の出射光の強度に比べて高まるように該発光素子からの出射光を反射することが好ましい。
【００２９】
本発明は、上記発光装置において、前記反射部材は筒状反射部材から構成されており、前記発光素子は、該筒状反射部材の内側に該筒状反射部材により囲まれるよう配置されており、該実装基板に垂直な方向の出射光の強度が該実装基板に平行な方向の出射光の強度に比べて高まるように、該発光素子からの出射光を該筒状反射部材の内側面で反射することが好ましい。
【００３０】
本発明は、上記発光装置において、前記筒状反射部材は逆円錐台形状を有していることが好ましい。
【００３１】
本発明は、上記発光装置において、前記筒状反射部材は円筒状反射部材であり、前記実装基板に近い部分ほど半径を小さく、かつ該円筒状反射部材の側壁を、該円筒状反射部材の中心を含む面内で湾曲した形状としたものであることが好ましい。
【００３２】
本発明は、上記発光装置において、前記筒状反射部材は、前記実装基板に平行な断面の形状を楕円形状としたものであることが好ましい。
【００３３】
本発明は、上記発光装置において、前記発光素子は、前記実装基板上に複数配置されていることが好ましい。
【００３４】
本発明は、上記発光装置において、前記発光素子は、前記実装基板上に該実装基板の中心の周りに複数配置されており、前記反射部材は、前記発光素子と該実装基板の中心との間に配置され、該実装基板に平行な方向の出射光の強度が該実装基板に垂直な方向の出射光の強度に比べて高まるように該発光素子からの出射光を反射することが好ましい。
【００３５】
本発明は、上記発光装置において、前記反射部材は、前記実装基板の中央に配置された筒状反射部材であり、前記発光素子は、該筒状反射部材の周囲に均等な間隔で複数配置されており、該実装基板に平行な方向の出射光の強度が該実装基板に垂直な方向の出射光の強度に比べて高まるように、該発光素子からの出射光が該筒状反射部材の外側面で反射されることが好ましい。
【００３６】
本発明は、上記発光装置において、前記封止樹脂は、前記実装基板上の発光素子が配置された領域の周囲に空間が形成されるよう該発光素子を封止しており、前記反射部材は、該発光素子の配置領域の周囲に形成された空間内に収容されていることが好ましい。
【００３７】
本発明は、上記発光装置において、前記反射部材は磁性体により構成されていることが好ましい。
【００３８】
本発明は、上記発光装置において、前記封止樹脂は、蛍光体を含む内側封止樹脂と、該内側封止樹脂の外側を覆う蛍光体を含まない透明樹脂とから構成されていることが好ましい。
【００３９】
次に作用について説明する。
【００４０】
本発明においては、実装基板上に配置され、発光素子からの出射光を反射する反射部材を備え、反射部材を発光素子とともに封止樹脂により封止したので、反射部材により発光素子からの出射光の指向性を変更でき、発光素子の光出射特性を変更することなく発光装置として必要な発光特性を実現することができる。
【００４１】
また、反射部材を封止樹脂により発光素子とともに封止しているので、反射部材を外気、特に空気中の酸素や湿気から保護することができ、腐食による破損を抑制することができる。
【００４２】
さらには、封止樹脂が反射部材を含むこととなるため、封止樹脂が反射部材により機械的に補強されることとなる。このため、封止樹脂として柔らかいが耐熱性のあるシリコーン樹脂を用いることができ、封止樹脂の劣化による黄変化を回避して出力光の強度低下を防止することができる。また、封止樹脂が柔らかいので、この封止樹脂が発光素子に及ぼす熱応力を小さくすることができる。
【００４３】
また、本発明においては、反射部材として筒状反射部材を用い、筒状反射部材の内部に配置した発光素子からの出射光を、筒状反射部材の内面で、実装基板の上方側に反射させるので、発光素子から水平方向に出射する光を漏らさず実装基板の上方側に向けることができる。
【００４４】
本発明においては、反射部材を、封止樹脂を構成する内側封止樹脂と外側封止樹脂との間に形成されたスペースに配置し、しかも反射部材を構成する反射板を磁性体により構成しているので、発光装置の製造後に、反射部材を構成する反射板の角度を磁力の印加により調整することが可能となる。
【００４５】
本発明においては、封止樹脂を内側封止樹脂と外側封止樹脂の２層構造とし、内側封止樹脂を蛍光体を含むものとすることで、発光素子からの出射光の色を内側封止樹脂の蛍光体により変化させることができ、さらに、この発光素子からの出射光の色を変化させた光が反射部材により反射されることとなって、所望の色の出力光を所望の方向に指向性を持たせて出力することができる。
【発明の効果】
【００４６】
以上のように、本発明によれば、実装した発光素子の出射光を反射部材により任意の方向に向けて出射することができ、しかも、反射部材の外気から保護して経年劣化を抑えることができる発光装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本発明の実施形態１による発光装置を説明する図であり、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は平面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態１による発光装置の製造方法を説明する図であり、図２（ａ）〜図２（ｄ）は、反射板の取付工程および樹脂封止工程を順に示している。
【図３】図３は、本発明の実施形態１の変形例１による発光装置を説明する図であり、図３（ａ）は断面図、図３（ｂ）は平面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態１の変形例２による発光装置を説明する図であり、図４（ａ）は断面図、図４（ｂ）は平面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態２による発光装置を説明する図であり、図５（ａ）は断面図、図５（ｂ）は平面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態２の変形例による発光装置を説明する図であり、図６（ａ）は断面図、図６（ｂ）は平面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態３による発光装置を説明する図であり、図７（ａ）は断面図、図７（ｂ）は平面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態３の変形例１による発光装置を説明する図であり、図８（ａ）は断面図、図８（ｂ）は平面図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態３の変形例２による発光装置を説明する図であり、図９（ａ）は断面図、図９（ｂ）は平面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態４による発光装置を説明する図であり、図１０（ａ）は断面図、図１０（ｂ）は平面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態４の変形例による発光装置を説明する図であり、図１１（ａ）は断面図、図１１（ｂ）は平面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態５による発光装置を説明する断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施形態５による発光装置の製造方法を説明する図であり、図１３（ａ）〜図１３（ｄ）は、反射板の取付工程および樹脂封止工程を順に示している。
【図１４】図１４は、本発明の実施形態６による発光装置を説明する断面図である。
【図１５】図１５は、従来の発光装置を説明する図であり、図１５（ａ）は斜視図、図１５（ｂ）は該発光装置におけるＬＥＤチップの断面図である。
【図１６】図１６は、従来の発光装置における課題を説明する図であり、図１６（ａ）は封止樹脂の高さを低くしたもの、図１６（ｂ）は封止樹脂の高さを高くしたものを示している。
【図１７】図１７は特許文献１に開示の発光装置を説明する断面図である。
【図１８】図１８は特許文献１に開示の発光装置を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００４９】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１による発光装置を説明する図であり、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は平面図である。
【００５０】
この実施形態１の発光装置１００ａは、実装基板１０１上に配置した発光素子１を封止樹脂１０２で封止した発光装置であり、実装基板１０１上に配置され、発光素子１からの出射光を反射する反射部材１１０ａ〜１１０ｄを備え、反射部材１１０ａ〜１１０ｄは、発光素子１とともに封止樹脂１０２により封止されている。ここで発光素子１は発光ダイオードチップ（以下、ＬＥＤチップという。）であり、該発光素子１の素子電極（図示せず）と実装基板１０１の配線パッド（図示せず）とがボンディングワイヤＷにより接続されている。また、実装基板１０１には例えばセラミック基板あるいはガラスエポキシ基板が用いられる。また、封止樹脂１０２の平面形状は、例えば図１（ａ）に示すように円形状であり、封止樹脂１０２には、例えばシリコーン樹脂あるいはエポキシ樹脂などの透明樹脂が用いられる。
【００５１】
ここで、反射部材１１０ａ〜１１０ｄは、実装基板１０１上に配置された発光素子を囲むようその周囲に配置され、実装基板１０１と垂直な方向（法線方向）に向けて発光装置１００ａから出射する光の強度が、実装基板１０１と水平な方向に向けて発光装置１００ａから出射する光の強度より高まるように発光素子１からの出射光を反射するよう構成されている。
【００５２】
また、反射部材１１０ａは、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｇなどの金属あるいは白く着色した樹脂からなる反射板１１２ａと、該反射板１１１ａを支持する支持部材１１３ａと、該支持部材１１３ａに取り付けられた固定板１１１ａとを有し、該固定板１１１ａが接着剤により実装基板１０１に固着されている。ここで、支持部材１１３ａあるいは固定板１１１ａは金属でも樹脂でもよい。また、反射板は平板状のものに限らず、所定の曲率を有する湾曲したものでもよい。
【００５３】
また、反射部材１１０ｂ〜１１０ｄも、反射部材１１０ａと同様にそれぞれ、反射板１１２ｂ〜１１２ｄ、支持部材１１３ｂ〜１１３ｄ、および固定板１１１ｂ〜１１１ｄを有しており、反射部材１１０ｂ〜１１０ｄの固定板１１１ｂ〜１１１ｄが接着剤により実装基板１０１に固着されている。
【００５４】
さらに、この実施形態１では、反射部材１１０ａと反射部材１１０ｂとがＬＥＤチップ１を挟んで対向するよう配置され、反射部材１１０ｃと反射部材１１０ｄとがＬＥＤチップ１を挟んで対向するよう配置され、これらの反射部材１１０ａ〜１１０ｄはＬＥＤチップ１の周囲に等間隔で配置されている。
【００５５】
ここでは、４つの反射部材１１０ａ〜１１０ｄにおける各反射板１１２ａ〜１１２ｄの実装基板１０１の法線方向に対する傾斜角は同一としている。但し、４つの反射部材１１０ａ〜１１０ｄで、それぞれの反射板の法線方向に対する角度を異なる角度に設定してもよい。例えば、反射部材１１０ａでは反射板１１２ａの実装基板１０１の法線方向に対する傾斜角を１０度とし、反射部材１１０ｂでは反射板１１２ｂの実装基板１０１の法線方向に対する傾斜角を２０度とし、反射部材１１０ｃでは反射板１１２ｃの実装基板１０１の法線方向に対する傾斜角を３０度とし、反射部材１１０ｄでは反射板１１２ｄの実装基板１０１の法線方向に対する傾斜角を４０度としてもよい。
【００５６】
次に、本実施形態１の発光装置の製造方法について説明する。
【００５７】
図２は、本発明の実施形態１による発光装置の製造方法を説明する図であり、図２（ａ）〜図２（ｄ）は、反射部材の取付工程および樹脂封止工程を順に示している。
【００５８】
まず、実装基板１０１の素子配置領域に発光素子１をダイボンドなどの方法で固着し、さらにボンディングワイヤＷにより発光素子１の素子電極（図示せず）と実装基板１０１の配線パッド（図示せず）との間を接続する（図２（ａ））。
【００５９】
次に、反射部材１１０ａ〜１１０ｄを発光素子１の周囲に均等な間隔で取り付ける。これらの反射部材１１０ａ〜１１０ｄの取付は上記のとおり固定板１１１ａ〜１１１ｄをシリコーン接着剤により実装基板１０１に固着することにより行う（図２（ｂ））。
【００６０】
続いて、複数の半球状の樹脂溜部Ｇｒを有する封止金型Ｇを用いて、発光素子１および反射部材１１０ａ〜１１０ｄを樹脂封止する。
【００６１】
具体的には、発光素子１および反射部材１１０ａ〜１１０ｄを実装基板１０１の各素子配置領域上に実装した後、実装基板１０１を裏返して該実装基板１０１を封止金型Ｇに対して素子配置領域が、液状の封止樹脂（例えばシリコーン樹脂あるいはエポキシ樹脂）１０２ａで満たした樹脂溜部Ｇｒ上に位置するよう位置決めし、発光素子１および反射部材１１０ａ〜１１０ｄが樹脂溜部Ｇｒに収容されるよう実装基板１０１を封止金型Ｇに密着させる（図２（ｃ））。
【００６２】
この状態で熱処理を行って、液状の封止樹脂１０２ａを硬化させて封止樹脂１０２とする（図２（ｄ））。
【００６３】
その後、実装基板１０１を封止金型Ｇから取り外して該実装基板１０１の各素子配置領域を分離して発光装置１００ａを作成する。
【００６４】
このような構成の本実施形態１の発光装置１００ａでは、発光素子１の周囲に配置した反射部材１１０ａ〜１１０ｄにより発光素子からの出射光Ｌを反射させて、出射光の強度が実装基板１０１に対して垂直な方向で最大となるようにしたので、発光素子１の光出射特性を変更することなく発光装置として必要な発光特性、つまり実装基板の法線方向の出射光の強度が最大となる特性を実現することができる。
【００６５】
また、反射部材１１０ａ〜１１０ｄを封止樹脂１０２により発光素子１とともに封止しているので、反射部材を外気、特に空気中の酸素や湿気から保護することができ、腐食による破損を抑制することができ、これにより経年劣化を抑えることができる。
【００６６】
さらには、封止樹脂１０２が反射部材１１０ａ〜１１０ｄを含むこととなるため、封止樹脂が反射部材により機械的に補強されることとなる。これにより、封止樹脂１０２として、軟らかいが耐熱性が高いという特性を持つシリコーン樹脂を用いることができ、耐熱性の低い封止樹脂で生ずる黄変化に伴う光透過性の低下を回避することができ、また、封止樹脂１０２が発光素子１に及ぼす熱応力を小さくすることができる。
【００６７】
なお、上記実施形態１では、封止樹脂１０２の平面形状は、例えば図１（ａ）に示すように円形状としているが、これは矩形形状であってもよい。
【００６８】
また、上記実施形態１では、発光装置として、１つの発光素子からの出射光を４つの反射部材により反射するものを示したが、本発明の発光装置における反射部材の個数や発光素子の個数は実施形態１のものに限定されるものではなく、以下反射部材あるいは発光素子の個数が上記実施形態１とは異なるものを実施形態１の変形例として説明する。
【００６９】
（実施形態１の変形例１）
図３は、本発明の実施形態１の変形例１による発光装置を説明する図であり、図３（ａ）は断面図、図３（ｂ）は平面図である。
【００７０】
この実施形態１の変形例１による発光装置１００ａは、実施形態１の発光装置１００における発光素子１に代えて、左右一対の２つの発光素子１ａおよび１ｂを備えたものである。なお、図３中、図１と同一符号は同一のものを示す。
【００７１】
このような構成の発光装置１００ａでは、実施形態１の発光装置１００に比べて出射光のパワーを増大させたり、１つの発光素子における出射光の強度を低減させて、１つの発光素子での発熱量を低下させたりすることができる。
【００７２】
なお、この実施形態１の変形例１では、反射部材１１０ａ〜１１０ｄは実施形態１におけるものと同一のものであるが、例えば２つの発光素子１ａおよび１ｂの配列方向と平行な反射板１１２ｃおよび１１２ｄは、その幅を発光素子１ａおよび１ｂの配列方向に沿って拡張したものとしてもよい。
【００７３】
（実施形態１の変形例２）
図４は、本発明の実施形態１の変形例２による発光装置を説明する図であり、図４（ａ）は断面図、図４（ｂ）は平面図である。
【００７４】
この実施形態１の変形例２による発光装置１００ｃは、実施形態１の発光装置１００における４つの反射部材１１０ａ〜１１０ｄのうちの対向する一対の反射部材１１０ｃおよび１１０ｄを取り除いたものである。
【００７５】
このような構成の発光装置１００ｃでは、対向する一対の反射部材１１０ａおよび１１０ｂにより、発光素子１からの出射光を反射して、上記実施形態１の発光装置１００における出射光の強度分布（指向性）とは異なる強度分布の出射光を出力することができる。
【００７６】
（実施形態２）
図５は、本発明の実施形態２による発光装置を説明する図であり、図５（ａ）は断面図、図５（ｂ）は平面図である。
【００７７】
この実施形態１の発光装置１００ｄは、実装基板１０１上に配置した発光素子１ａ〜１ｄを封止樹脂１０２で封止した発光装置であり、実装基板１０１上に配置され、発光素子１ａ〜１ｄからの出射光を反射する反射部材１２０ａ〜１２０ｄを備え、反射部材１２０ａ〜１２０ｄは、発光素子１ａ〜１ｄとともに封止樹脂１０２により封止されている。ここで発光素子１は発光ダイオードチップ（以下、ＬＥＤチップという。）であり、反射部材１２０ａ〜１２０ｄ、および封止樹脂１０２としては、実施形態１におけるものと同一の材料を用いている。
【００７８】
この実施形態２では、発光素子１ａ〜１ｄは、実装基板１０１上にこの実装基板１０１の中心の周りに均等に配置されている。具体的には、発光素子１ａおよび１ｂは、実装基板１０１の中心を挟んで対向するよう紙面左右方向に並べて配置され、発光素子１ｃおよび１ｄは、実装基板１０１の中心を挟んで対向するよう紙面上下方向に並べて配置されている。また、反射部材１２０ａ〜１２０ｄは、それぞれの発光素子１ａ〜１ｄ毎に配置されている。
【００７９】
反射部材１２０ａは、発光素子１ａと実装基板１０１の中心（図５（ｂ）参照）との間に配置された反射板１２２ａと、該反射板１２２ａを支持する支持部材１２３ａと、該支持部材１２３ａに取り付けられた固定板１２１とを有している。
【００８０】
また、その他の反射部材１２０ｂ〜１２０ｄも、反射部材１２０ａと同様に、反射板１２２ｂ〜１２２ｄと、該反射板１２２ｂ〜１２２ｄを支持する支持部材１２３ｂ〜１２３ｄと、該支持部材１２３ｂ〜１２３ｄに取り付けられた固定板１２１とを有している。
【００８１】
このように各反射部材１２０ａ〜１２０ｄは固定板１２０を共有しており、この固定板１２０は接着剤により実装基板１０１の中央部分に固着されている。
【００８２】
反射部材１２０ａ〜１２０ｄは、実装基板１０１と水平な方向に向けて発光装置１００ｄから出射する光の強度が、実装基板１０１と垂直な方向に向けて発光装置１００ｄから出射する光の強度より高まるように発光素子１ａ〜１ｄからの出射光Ｌを反射するよう構成されている。
【００８３】
このような構成の本実施形態２の発光装置１００ｄでは、発光素子１ａ〜１ｄ毎に配置した反射部材１２０ａ〜１２０ｄにより発光素子からの出射光Ｌを反射させて、出射光の指向性が実装基板１０１に対して水平な方向となるようにしたので、発光素子１ａ〜１ｄの光出射特性を変更することなく発光装置として必要な発光特性を実現することができる。
【００８４】
また、反射部材１２０ａ〜１２０ｄを封止樹脂１０２により発光素子１ａ〜１ｄとともに封止しているので、封止樹脂１０２が反射部材を補強することとなり、反射部材自体に機械的強度を持たせる必要がなくなり、反射部材の構造が大きなものとなるのを回避でき、さらに、反射部材を外部環境からの想定外の外力や湿気などから保護することができる。
【００８５】
なお、上記実施形態２では、４つの反射部材１２０ａ〜１２０ｄにおける各反射板１２２ａ〜１２２ｄの実装基板１０１の法線方向に対する傾斜角は同一としているが、４つの反射部材１２０ａ〜１２０ｄで、それぞれの反射板の法線方向に対する角度を異なる角度に設定してもよい。
【００８６】
また、上記実施形態２では、発光装置として、４つの発光素子１ａ〜１ｄからの出射光を対応する４つの反射部材１２０ａ〜１２０ｄにより反射するものを示したが、本発明の発光装置における反射部材の個数や発光素子の個数は実施形態２のものに限定されるものではなく、以下反射部材あるいは発光素子の個数が上記実施形態２とは異なるものを実施形態２の変形例として説明する。
【００８７】
（実施形態２の変形例）
図６は、本発明の実施形態２の変形例による発光装置を説明する図であり、図６（ａ）は断面図、図６（ｂ）は平面図である。
【００８８】
この実施形態２の変形例による発光装置１００ｅは、実施形態２の発光装置１００ｄにおける４つの発光素子１ａ〜１ｄおよび４つの反射部材１２０ａ〜１２０ｄのうちの、発光素子１ｃおよび１ｄおよびこれらの対応する反射部材１２０ｃおよび１２０ｄを取り除いたものである。
【００８９】
このような構成の発光装置１００ｄでは、２つの発光素子１ａおよび１ｂからの出射光を、発光素子１ａおよび１ｂに対応する反射部材１２０ａおよび１２０ｂにより反射して、上記実施形態２の発光装置１００ｄにおける出射光の強度分布（指向性）とは異なる強度分布の出射光を出力することができる。
【００９０】
（実施形態３）
図７は、本発明の実施形態３による発光装置を説明する図であり、図７（ａ）は断面図、図７（ｂ）は平面図である。
【００９１】
この実施形態３の発光装置１００ｆは、実装基板１０１上に配置した発光素子１を封止樹脂１０２で封止した発光装置であり、実装基板１０１上に配置され、発光素子１からの出射光を反射する反射部材１３０を備え、反射部材１３０は、発光素子１とともに封止樹脂１０２により封止されている。ここで発光素子１は発光ダイオードチップ（以下、ＬＥＤチップという。）であり、封止樹脂１０２としては、実施形態１におけるものと同一の材料を用いている。
【００９２】
この実施形態３では、反射部材１３０は、円筒状反射部材から構成されており、この円筒状反射部材の形状は逆円錐台形状である。発光素子１は、円筒状反射部材１３０の内側にこの円筒状反射部材１３０により囲まれるよう配置されており、発光素子１からの出射光Ｌが、実装基板１０１と垂直な方向に向けて該発光素子から出射する光の強度が高まるように、円筒状反射部材１３０の内側面１３０ａで反射されるようになっている。
【００９３】
また、円筒状反射部材１３０は、金属あるいは樹脂からなり、シリコーン接着剤により実装基板１０１に直接固着されている。
【００９４】
このような構成の実施形態３の発光装置１００ｆでは、実施形態１の効果に加えて、逆円錐台形状の円筒状反射部材１３０の内部に配置した発光素子１からの出射光Ｌを、該円筒状反射部材１３０の内面１３０ａで実装基板の上方側に反射するので、発光素子１から水平方向に出射する光をすべて実装基板の上方に向けることができる。
【００９５】
また、反射部材として１つの部材である逆円錐台形状の円筒状反射部材を用いるので、発光装置の製造工程での反射部材の取り付け作業が簡単になる。
【００９６】
なお、上記実施形態３では、筒状反射部材として逆円錐台形状のものを示したが、筒状反射部材の縦断面形状および横断面形状は上記実施形態３のものに限定されるものではない。
【００９７】
（実施形態３の変形例１）
図８は、本発明の実施形態３の変形例１による発光装置を説明する図であり、図８（ａ）は断面図、図８（ｂ）は平面図である。
【００９８】
この実施形態３の変形例１の発光装置１００ｇは、実施形態３の発光装置１００ｆにおける円筒状反射部材１３０に代えて、この円筒状反射部材１３０とは断面形状が異なる円筒状反射部材１３１を備えたものである。
【００９９】
つまり、この実施形態３の変形例１の発光装置１００ｆでは、円筒状反射部材１３１は、実装基板１０１に近い部分ほど半径が小さく、かつ円筒状反射部材の側壁の縦断面の形状は湾曲した形状となっている。
【０１００】
（実施形態３の変形例２）
図９は、本発明の実施形態３の変形例２による発光装置を説明する図であり、図９（ａ）は断面図、図９（ｂ）は平面図である。
【０１０１】
この実施形態３の変形例２の発光装置１００ｈは、実施形態３の発光装置１００ｆにおける円筒状反射部材１３０に代えて、この円筒状反射部材１３０とは横断面形状が異なる筒状反射部材１３２を備えたものである。
【０１０２】
つまり、この実施形態３の変形例２の発光装置１００ｈでは、筒状反射部材１３２は、横断面形状（実装基板に平行な断面の形状）を楕円形状としたものである。
【０１０３】
（実施形態４）
図１０は、本発明の実施形態４による発光装置を説明する図であり、図１０（ａ）は断面図、図１０（ｂ）は平面図である。
【０１０４】
この実施形態１の発光装置１００ｉは、実装基板１０１上に配置した発光素子１ａ〜１ｄを封止樹脂１０２で封止した発光装置であり、実装基板１０１上に配置され、発光素子１ａ〜１ｄからの出射光を反射する円筒状反射部材１３３を備え、円筒状反射部材１３３は、発光素子１ａ〜１ｄとともに封止樹脂１０２により封止されている。ここで発光素子１は発光ダイオードチップ（以下、ＬＥＤチップという。）であり、封止樹脂１０２としては、実施形態１におけるものと同一の材料を用いている。
【０１０５】
この実施形態３では、円筒状反射部材１３３は逆円錐台形状をしている。発光素子１ａ〜１ｄは、円筒状反射部材の周囲に均等に配置されており、発光素子１ａ〜１ｄからの出射光Ｌが、実装基板１０１の表面と平行な方向での出射光の強度が高まるように、円筒状反射部材１３３の外側面１３３ａで反射されるようになっている。
【０１０６】
また、円筒状反射部材１３３は、金属あるいは樹脂からなり、シリコーン系接着剤により実装基板１０１に直接固着されている。
【０１０７】
このような構成の本実施形態４の発光装置１００ｄでは、実装基板１０１上の円筒状反射部材１３３を配置した領域の周囲に発光素子１ａ〜１ｄを配置し、発光素子１ａ〜１ｄからの出射光Ｌを円筒状反射部材１３３の外側面１３３ａで水平な方向に反射させて、出射光の指向性を、実装基板１０１に対して水平な方向で出射光の強度がピークとなるものとしたので、発光素子１ａ〜１ｄの光出射特性を変更することなく発光装置として水平方向に強い光を出射する発光特性を実現することができる。
【０１０８】
また、円筒状反射部材１３３を封止樹脂１０２により発光素子１ａ〜１ｄとともに封止しているので、封止樹脂１０２が円筒状反射部材１３３により補強されることとなり、封止樹脂１０２として、軟らかいが耐熱性が高いという特性を持つシリコーン系樹脂を用いることができ、実施形態１と同様に、耐熱性の低い封止樹脂で生ずる黄変化に伴う光透過性の低下を回避することができ、また、封止樹脂１０２が発光素子１に及ぼす熱応力を小さくすることができる。
【０１０９】
なお、上記実施形態１では、発光装置として、４つの発光素子１ａ〜１ｄからの出射光を円筒状反射部材１３３の外側面１３３ａで反射するものを示したが、本発明の発光装置における発光素子の個数は実施形態４のものに限定されるものではなく、以下発光素子の個数が上記実施形態４とは異なるものを実施形態４の変形例として説明する。
【０１１０】
（実施形態４の変形例）
図１１は、本発明の実施形態４の変形例による発光装置を説明する図であり、図１１（ａ）は断面図、図１１（ｂ）は平面図である。
【０１１１】
この実施形態４の変形例による発光装置１００ｊは、実施形態４の発光装置１００ｉにおける４つの発光素子１ａ〜１ｄのうちの、発光素子１ｃおよび１ｄを取り除いたものである。
【０１１２】
このような構成の発光装置１００ｊでは、２つの発光素子１ａおよび１ｂからの出射光を円筒状反射部材１３３により反射して、上記実施形態４の発光装置１００における出射光の強度分布とは異なる強度分布の出射光を出力することができる。
【０１１３】
（実施形態５）
図１２は、本発明の実施形態５による発光装置を説明する断面図である。
【０１１４】
この実施形態５の発光装置１００ｋは、実装基板１０１上に配置した発光素子１および反射部材１５０ａおよび１５０ｂを２重構造の樹脂封止部１４０を用いて封止した発光装置である。
【０１１５】
ここで、発光素子１は発光ダイオードチップ（以下、ＬＥＤチップという。）であり、内側封止樹脂１４１により封止されている。また、反射部材１５０ａおよび１５０ｂは、内側封止樹脂１４１で封止した発光素子１を挟んで対向するよう配置されている。この反射部材１５０ａは、磁性体からなる反射板１５２ａと、該反射板１５１ａを支持する支持部材１５３ａと、該支持部材１５３ａに取り付けられた固定板１５１ａとを有し、該固定板１５１ａがシリコーン接着剤により実装基板１０１に固着されている。
【０１１６】
また、反射部材１５０ｂも、反射部材１５０ａと同様に、反射板１５２ｂ、支持部材１５３ｂおよび固定板１５１ｂを有しており、反射部材１１０ｂの固定板１１１ｂが上記接着剤により実装基板１０１に固着されている。
【０１１７】
そして、内側封止樹脂１４１で封止した発光素子１と、該発光素子１の両側に配置した反射部材１５０ａおよび１５０ｂとが、ドーム状の外側封止樹脂１４２により封止されており、この外側封止樹脂１４２と内側封止樹脂１４１との間には空間Ｓが形成され、上記反射部材１５０ａおよび１５０ｂは、外側封止樹脂１４２と内側封止樹脂１４１との間の空間Ｓ内に配置されている。
【０１１８】
次に、本実施形態５の発光装置の製造方法について説明する。
【０１１９】
図１３は、本発明の実施形態５による発光装置の製造方法を説明する図であり、図１３（ａ）〜図１３（ｄ）は、反射板の取付工程および樹脂封止工程を順に示している。
【０１２０】
まず、実装基板１０１の素子配置領域に発光素子１をダイボンドなどの方法で固着し、さらにボンディングワイヤＷにより発光素子１の素子電極（図示せず）と実装基板１０１の配線パッド（図示せず）との間を接続する（図１３（ａ））。
【０１２１】
次に、該発光素子１を、例えばモールド金型（図示せず）を用いて樹脂封止して内側封止樹脂１４１を形成する。続いて、反射部材１５０ａおよび１５０ｂを、内側封止樹脂１４１で封止した発光素子１の両側に、該発光素子１を挟んで対向するよう取り付ける。これらの反射部材１５０ａおよび１５０ｂの取付は、固定板１５１ａおよび１５１ｂをシリコーン接着剤により実装基板１０１に固着することにより行う（図１３（ｂ））。
【０１２２】
その後、複数の略半球状の樹脂保持部Ｇｈを有する封止金型Ｇ１を用いて、発光素子１および反射部材１５０ａ、１５０ｂを樹脂封止する。
【０１２３】
具体的には、発光素子１および反射部材１５０ａおよび１５０ｂを実装基板１０１の各素子配置領域上に実装した後、実装基板１０１を裏返して該実装基板１０１を封止金型Ｇ１に対して素子配置領域が、フィルム状封止樹脂１４２ａを貼り付けた樹脂保持部Ｇｈ上に位置するよう位置決めし、発光素子１および反射部材１５０ａおよび１５０ｂが樹脂保持部Ｇｈに収容されるよう実装基板１０１を封止金型Ｇ１に密着させる（図１３（ｃ））。
【０１２４】
この状態で熱処理を行って、フィルム状封止樹脂１４２ａを硬化させて外側封止樹脂１４２とする（図１３（ｄ））。
【０１２５】
その後、実装基板１０１を封止金型Ｇ１から取り外して該実装基板１０１の各素子配置領域を分離して発光装置１００ｋを作成する。
【０１２６】
このような構成の本実施形態５の発光装置１００ｋでは、発光素子１の周囲に配置した反射部材１５０ａおよび１５０ｂにより発光素子からの出射光Ｌを反射させて、出射光の指向性が実装基板１０１に対して垂直な方向となるようにしたので、発光素子１の光出射特性を変更することなく発光装置として必要な発光特性を実現することができる。
【０１２７】
また、反射部材１５０ａおよび１５０ｂを外側封止樹脂１４２により封止しているので、反射部材１５０ａおよび１５０ｂを外気、特に空気中の酸素や湿気から保護することができ、腐食による破損を抑制することができる。
【０１２８】
さらに、この実施形態５では、反射部材１５０ａおよび１５０ｂを封止樹脂１４０を構成する内側封止樹脂１４１と外側封止樹脂１４２との間に形成されたスペースに配置し、しかも反射部材１５０ａおよび１５０ｂにおける反射板１５２ａおよび１５２ｂを磁性体により構成しているので、発光装置の製造後に、反射部材を構成する反射板の角度を磁力の印加により調整することが可能となる。
【０１２９】
（実施形態６）
図１４は、本発明の実施形態６による発光装置を説明する断面図である。
【０１３０】
この実施形態６の発光装置１００ｍは、実装基板１０１上に配置した発光素子１および反射部材１７０ａおよび１７０ｂを２重構造の樹脂封止部１６０を用いて封止した発光装置である。
【０１３１】
ここで、反射部材１７０ａおよび１７０ｂは、実装基板１０１上に配置された発光素子を挟んで対向するよう配置され、実装基板１０１と垂直な方向に向けて発光装置１００ｍから出射する光の強度が、実装基板１０１と水平な方向に向けて発光装置１００ｍから出射する光の強度より高まるように発光素子１からの出射光を反射するよう構成されている。
【０１３２】
また、反射部材１７０ａは、金属あるいは樹脂からなる反射板１７２ａと、該反射板１７１ａを支持する支持部材１７３ａと、該支持部材１７３ａに取り付けられた固定板１７１ａとを有し、該固定板１７１ａがシリコーン接着剤などにより実装基板１０１に固着されている。
【０１３３】
また、反射部材１７０ｂも、反射部材１７０ａと同様にそれぞれ、反射板１７２ｂ、支持部材１７３ｂ、および固定板１７１ｂを有しており、反射部材１７０ｂの固定板１７１ｂがシリコーン接着剤などにより実装基板１０１に固着されている。
【０１３４】
また、実装基板１０１上に固着された発光素子１は、蛍光体を含む内側封止樹脂１６１により封止され、さらにのこの内側封止樹脂１６１で封止した発光素子１および反射部材１７０ａ、１７０ｂが外側封止樹脂１６２により封止されている。
【０１３５】
このような構成の本実施形態６の発光装置１００ｍでは、発光素子１の周囲に配置した反射部材１７０ａおよび１７０ｂにより発光素子からの出射光Ｌを反射させて、出射光の指向性が実装基板１０１に対して垂直な方向となるようにしたので、発光素子１の光出射特性を変更することなく、発光装置として実装基板の上部側での発光強度が強い発光特性のものを実現することができる。
【０１３６】
また、発光素子１を、蛍光体を含む内側封止樹脂１６１により封止しているので、発光素子１からの出射光の色が内側封止樹脂１６１により他の色に変換され、変換された色の光が反射部材により反射されることとなり、所望の色の出力光を所望の方向に指向性を持たせて出力することができる。
【０１３７】
また、反射部材を外側封止樹脂１６２により封止しているので、反射部材を外気、特に空気中の酸素や湿気から保護することができ、腐食による破損を抑制することができる。
【０１３８】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本発明は、発光装置の分野において、発光素子からの出射光の方向を封止樹脂の内部に配置した反射部材により設定することができ、これにより発光素子の光出射特性を変えることなく、発光装置からの出射光の方向を設定することができる発光装置が得られる。
【符号の説明】
【０１４０】
１ 発光素子
１００ａ〜１００ｋ、１００ｍ 発光装置
１０１ 実装基板
１０２ 封止樹脂
１１０ａ〜１１０ｄ、１２０ａ〜１２０ｄ、１５０ａ、１５０ｂ 反射部材
１１１ａ〜１１１ｄ、１２１、１５１ａ、１５１ｂ、１７１ａ、１７１ｂ 固定板
１１２ａ〜１１２ｄ、１２２ａ〜１２２ｄ、１５２ａ、１５２ｂ、１７２ａ、１７２ｂ 反射板
１１３ａ〜１１３ｄ、１２３ａ〜１２３ｄ、１７３ａ、１７３ｂ 支持部材
１３０、１３１、１３３ 円筒状反射部材（筒状反射部材）
１３２ 筒状反射部材
Ｇ、Ｇ１ 封止金型
Ｗ ボンディングワイヤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装基板上に配置した発光素子を封止樹脂で封止した発光装置であって、
該実装基板上に配置され、該発光素子からの出射光を反射する反射部材を備え、
該反射部材は、該発光素子とともに該封止樹脂により封止されている発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置において、
前記反射部材は、前記実装基板上に配置された発光素子を囲むよう、あるいは該発光素子を挟んで対向するよう配置され、該実装基板に垂直な方向の出射光の強度が該実装基板に平行な方向の出射光の強度に比べて高まるように該発光素子からの出射光を反射する発光装置。
【請求項３】
請求項１に記載の発光装置において、
前記反射部材は筒状反射部材から構成されており、
前記発光素子は、該筒状反射部材の内側に該筒状反射部材により囲まれるよう配置されており、
該実装基板に垂直な方向の出射光の強度が該実装基板に平行な方向の出射光の強度に比べて高まるように、該発光素子からの出射光を該筒状反射部材の内側面で反射する発光装置。
【請求項４】
請求項３に記載の発光装置において、
前記筒状反射部材は逆円錐台形状を有している発光装置。
【請求項５】
請求項３に記載の発光装置において、
前記筒状反射部材は円筒状反射部材であり、
前記実装基板に近い部分ほど半径を小さく、かつ該円筒状反射部材の側壁を、該円筒状反射部材の中心を含む面内で湾曲した形状としたものである発光装置。
【請求項６】
請求項３に記載の発光装置において、
前記筒状反射部材は、前記実装基板に平行な断面の形状を楕円形状としたものである発光装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の発光装置において、
前記発光素子は、前記実装基板上に複数配置されている発光装置。
【請求項８】
請求項１に記載の発光装置において、
前記発光素子は、前記実装基板上に該実装基板の中心の周りに複数配置されており、
前記反射部材は、前記発光素子と該実装基板の中心との間に配置され、該実装基板に平行な方向の出射光の強度が該実装基板に垂直な方向の出射光の強度に比べて高まるように該発光素子からの出射光を反射する発光装置。
【請求項９】
請求項１に記載の発光装置において、
前記反射部材は、前記実装基板の中央に配置された筒状反射部材であり、
前記発光素子は、該筒状反射部材の周囲に均等な間隔で複数配置されており、
該実装基板に平行な方向の出射光の強度が該実装基板に垂直な方向の出射光の強度に比べて高まるように、該発光素子からの出射光が該筒状反射部材の外側面で反射される発光装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の発光装置において、
前記封止樹脂は、前記実装基板上の発光素子が配置された領域の周囲に空間が形成されるよう該発光素子を封止しており、
前記反射部材は、該発光素子の配置領域の周囲に形成された空間内に収容されている発光装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の発光装置において、
前記反射部材は磁性体により構成されている発光装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の発光装置において、
前記封止樹脂は、蛍光体を含む内側封止樹脂と、該内側封止樹脂の外側を覆う蛍光体を含まない透明樹脂とから構成されている発光装置。
【請求項１】
実装基板上に配置した発光素子を封止樹脂で封止した発光装置であって、
該実装基板上に配置され、該発光素子からの出射光を反射する反射部材を備え、
該反射部材は、該発光素子とともに該封止樹脂により封止されている発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置において、
前記反射部材は、前記実装基板上に配置された発光素子を囲むよう、あるいは該発光素子を挟んで対向するよう配置され、該実装基板に垂直な方向の出射光の強度が該実装基板に平行な方向の出射光の強度に比べて高まるように該発光素子からの出射光を反射する発光装置。
【請求項３】
請求項１に記載の発光装置において、
前記反射部材は筒状反射部材から構成されており、
前記発光素子は、該筒状反射部材の内側に該筒状反射部材により囲まれるよう配置されており、
該実装基板に垂直な方向の出射光の強度が該実装基板に平行な方向の出射光の強度に比べて高まるように、該発光素子からの出射光を該筒状反射部材の内側面で反射する発光装置。
【請求項４】
請求項３に記載の発光装置において、
前記筒状反射部材は逆円錐台形状を有している発光装置。
【請求項５】
請求項３に記載の発光装置において、
前記筒状反射部材は円筒状反射部材であり、
前記実装基板に近い部分ほど半径を小さく、かつ該円筒状反射部材の側壁を、該円筒状反射部材の中心を含む面内で湾曲した形状としたものである発光装置。
【請求項６】
請求項３に記載の発光装置において、
前記筒状反射部材は、前記実装基板に平行な断面の形状を楕円形状としたものである発光装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の発光装置において、
前記発光素子は、前記実装基板上に複数配置されている発光装置。
【請求項８】
請求項１に記載の発光装置において、
前記発光素子は、前記実装基板上に該実装基板の中心の周りに複数配置されており、
前記反射部材は、前記発光素子と該実装基板の中心との間に配置され、該実装基板に平行な方向の出射光の強度が該実装基板に垂直な方向の出射光の強度に比べて高まるように該発光素子からの出射光を反射する発光装置。
【請求項９】
請求項１に記載の発光装置において、
前記反射部材は、前記実装基板の中央に配置された筒状反射部材であり、
前記発光素子は、該筒状反射部材の周囲に均等な間隔で複数配置されており、
該実装基板に平行な方向の出射光の強度が該実装基板に垂直な方向の出射光の強度に比べて高まるように、該発光素子からの出射光が該筒状反射部材の外側面で反射される発光装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の発光装置において、
前記封止樹脂は、前記実装基板上の発光素子が配置された領域の周囲に空間が形成されるよう該発光素子を封止しており、
前記反射部材は、該発光素子の配置領域の周囲に形成された空間内に収容されている発光装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の発光装置において、
前記反射部材は磁性体により構成されている発光装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の発光装置において、
前記封止樹脂は、蛍光体を含む内側封止樹脂と、該内側封止樹脂の外側を覆う蛍光体を含まない透明樹脂とから構成されている発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１３−４１９５２（Ｐ２０１３−４１９５２Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７７３２５（Ｐ２０１１−１７７３２５）
【出願日】平成２３年８月１２日（２０１１．８．１２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１２日（２０１１．８．１２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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