ＬＥＤパッケージ
【課題】放熱性に優れたＬＥＤパッケージを提供する。
【解決手段】ＬＥＤ素子が実装された基板と、前記基板の搭載面を有する放熱部材と、前記基板のＬＥＤ素子実装面の外周縁部に配置された環状の弾性変形部材と、前記弾性変形部材の反基板側の面に配置された押圧部材と、前記押圧部材と前記放熱部材を締結する締結部材と、を備え、前記締結部材の締結力により前記押圧部材と前記放熱部材とが接近し、その接近した状態で、前記押圧部材が前記弾性変形部材を介して前記基板を前記放熱部材に押圧固定するようにした。
【解決手段】ＬＥＤ素子が実装された基板と、前記基板の搭載面を有する放熱部材と、前記基板のＬＥＤ素子実装面の外周縁部に配置された環状の弾性変形部材と、前記弾性変形部材の反基板側の面に配置された押圧部材と、前記押圧部材と前記放熱部材を締結する締結部材と、を備え、前記締結部材の締結力により前記押圧部材と前記放熱部材とが接近し、その接近した状態で、前記押圧部材が前記弾性変形部材を介して前記基板を前記放熱部材に押圧固定するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ素子を備えたＬＥＤパッケージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、窒化ガリウム系化合物半導体を用いて青色光又は紫外線を放射するＬＥＤ素子と種々の蛍光体とを組み合わせることにより、白色をはじめとするＬＥＤ素子の発光色とは異なる色の光を発するＬＥＤパッケージが開発されている（特許文献１）。ＬＥＤ素子を用いたこのようなＬＥＤパッケージは、小型、省電力、長寿命等の長所があり、表示用光源や照明用光源として広く用いられている。特に近時では高出力、高輝度のＬＥＤ素子が開発されてきており、その用途は益々拡大の一途にある。
【０００３】
ところで、ＬＥＤ素子内部での電力損失は熱エネルギーに変換されジャンクション温度の上昇原因となるが、ＬＥＤ素子は温度に敏感で、温度が上昇すると結晶の熱じょう乱が激しくなり、多数の電子・正孔対が発生し、正常な動作が得られにくくなる。このため、ＬＥＤ素子が高出力化すると、ＬＥＤ素子の発熱量が増大し、その熱によってＬＥＤ素子そのものが劣化するという問題が生じる。
【０００４】
また、蛍光体も熱に脆弱であり、蛍光体自らの発熱やＬＥＤ素子からの伝熱によって蛍光体も熱劣化する。このため、熱劣化による蛍光体の発光効率や輝度の低下の解決も急務である。
【０００５】
そこで、従来は、このようなＬＥＤ素子を用いたＬＥＤパッケージの下に放熱板を敷き、ここから熱を発散させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１９１１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、従来は、ＬＥＤパッケージの基体と放熱板との間にＬＥＤ素子の封止剤が浸み出すことや、ＬＥＤパッケージと放熱板とをねじ止めした場合はねじ止めした一点にしか圧力がかからないこと等に起因して、ＬＥＤパッケージと放熱板との密着性が不充分であるため、充分な放熱性が実現できていない。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みなされたものであって、放熱性に優れたＬＥＤパッケージを提供することをその主たる所期課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち本発明に係るＬＥＤパッケージは、ＬＥＤ素子が実装された基板と、前記基板の搭載面を有する放熱部材と、前記基板のＬＥＤ素子実装面の外周縁部に配置された環状の弾性変形部材と、前記弾性変形部材の反基板側の面に配置された押圧部材と、前記押圧部材と前記放熱部材を締結する締結部材と、を備え、前記締結部材の締結力により前記押圧部材と前記放熱部材とが接近し、その接近した状態で、前記押圧部材が前記弾性変形部材を介して前記基板を前記放熱部材に押圧固定することを特徴とする。
【００１０】
このようなものであれば、ＬＥＤ素子が実装された基板が所定の面積を有する面をもって均一な圧力により放熱部材に押圧されるので、ＬＥＤ素子が実装された基板と放熱部材とがむらなく密着する。このため、ＬＥＤ素子から発した熱が放熱部材に伝達しやすくなり、その結果、ＬＥＤパッケージの放熱性が向上する。
【００１１】
更に、本発明に係るＬＥＤパッケージは、前記ＬＥＤ素子が発した光を受けてそれとは異なる波長の光を発する蛍光体を含有し、前記押圧部材の反基板側の面に配置された波長変換部材と、前記ＬＥＤ素子を封止する封止部材と、を備えるとともに、前記押圧部材が、筒状体をなし、前記放熱部材上に起立して当該放熱部材と密着し、かつ、前記筒状体の内部が、前記弾性変形部材により、前記封止部材が形成された空間と、その外周側に形成された前記封止部材が形成されていない空間とに、液密に仕切られていることが好ましい。
【００１２】
従来公知のＬＥＤパッケージには、例えば、Ｘｉｃａｔｏ（シカト）社製のもののように、ＬＥＤ素子が空気により封止されているものもあるが、光の取り出し効率等の観点からは、ＬＥＤ素子はシリコーン樹脂等の封止剤により封止されていることが好ましい。しかし、このような封止剤が放熱部材と押圧部材との間に漏れ出すと、これら部材間での熱伝導性が悪化するので、波長変換部材から発して押圧部材を介して伝わった熱の放熱部材への放熱性が悪化する。
【００１３】
これに対して、上記のように、押圧部材（筒状体）の内部が、弾性変形部材により、封止部材が形成された空間と、その外周側に形成された封止部材が形成されていない空間とに液密に仕切られていれば、封止剤が放熱部材と押圧部材との間に漏れ出すことを防止できるので、放熱性の悪化を防ぐことができる。
【００１４】
また、ＬＥＤ素子が実装された基板と押圧部材との間に弾性変形部材が介在した状態で、ＬＥＤ素子が実装された基板が放熱部材に押圧されると、締結部材としてねじを用いた場合であっても、ＬＥＤ素子が実装された基板と放熱部材との接合面にかかる圧力は平均化されるので、ＬＥＤ素子が実装された基板と放熱部材とを一定の圧力でむらなく密着させることができる。
【００１５】
本発明に係るＬＥＤパッケージが前記波長変換部材を備えている場合、当該ＬＥＤパッケージは、前記波長変換部材の反押圧部材側の面に配置された環状の第２弾性変形部材と、前記第２弾性変形部材の反波長変換部材側の面に配置された第２押圧部材と、前記第２押圧部材と前記押圧部材を締結する第２締結部材と、を備え、前記第２締結部材の締結力により前記第２押圧部材と前記押圧部材とが接近し、その接近した状態で、前記第２押圧部材が前記第２弾性変形部材を介して前記波長変換部材を前記押圧部材に押圧固定するように構成されていることが好ましい。
【００１６】
このようなものであれば、波長変換部材も押圧部材に押圧されてこれに密着するので、波長変換部材から発した熱が押圧部材を介して放熱部材に伝達しやすくなり、この点からもＬＥＤパッケージの放熱性が向上する。
【００１７】
本発明に係るＬＥＤパッケージの用途としては特に限定されないが、例えば、照明装置の光源として用いることができる。本発明に係るＬＥＤパッケージを光源として用いた照明装置としては、例えば、個々の製品間では放射ピークにバラツキがある同一製品の集合から選び出された放射ピークの分布波長領域が互いに異なる複数のＬＥＤ素子群にそれぞれ属する複数個のＬＥＤ素子を有する本発明に係るＬＥＤパッケージと、前記複数個のＬＥＤ素子へ供給する電流値をそれぞれ変化させる電流制御部と、を備えているものが挙げられる。このような照明装置もまた、本発明の１つである。
【００１８】
当該照明装置においては、互いに異なる前記ＬＥＤ素子群に属するＬＥＤ素子が、前記基体上に交互に配置されていることが好ましい。このように同一製品から選び出された放射ピークの分布波長領域が異なるグループに属するＬＥＤ素子を基体上に交互に配置することにより、各ＬＥＤ素子により励起された波長変換部材の発する光が混ざりやすくなり、当該光が白色光である場合、各白色光の色温度を所定の値に微調整することができる。
【発明の効果】
【００１９】
このような構成の本発明によれば、放熱性に優れたＬＥＤパッケージを構築することができ、ＬＥＤ素子や蛍光体の熱劣化を抑制して、長寿命を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るＬＥＤパッケージの平面図である。
【図２】同実施形態に係るＬＥＤパッケージのＡＡ線縦断面図である。
【図３】同実施形態に係るＬＥＤパッケージのＢＢ線縦断面図である。
【図４】同実施形態に係るＬＥＤパッケージの側面図である。
【図５】同実施形態に係るＬＥＤパッケージの製造工程を示す図（１）である。
【図６】同実施形態に係るＬＥＤパッケージの製造工程を示す図（２）である。
【図７】同実施形態に係るＬＥＤパッケージの製造工程を示す図（３）である。
【図８】同実施形態に係るＬＥＤパッケージの製造工程を示す図（４）である。
【図９】同実施形態における波長変換部材の製造工程（ａ）〜（ｃ）を示す図である。
【図１０】同実施形態における波長変換部材の製造工程（ｄ）〜（ｆ）を示す図である。
【図１１】他の実施形態に係るＬＥＤパッケージのＡＡ線縦断面図である。
【図１２】本発明に係るＬＥＤパッケージを備えた照明装置の模式的構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
本実施形態に係るＬＥＤパッケージ１は、図１〜図４に示すように、ＬＥＤ素子２と、ＬＥＤ素子２を封止する封止部材３と、封止部材３の上に重ねて設けられた波長変換部材４とを備えているものであり、これらが放熱板５と基体Ｃとにより囲まれた空間に収容されている。
【００２３】
ＬＥＤ素子２は、紫外線や紫色光等の短波長の可視光線を発するものであり、例えば３６０〜４３０ｎｍに放射ピークを有するものである。このようなＬＥＤ素子２は、例えば、サファイア基板や窒化ガリウム基板の上に窒化ガリウム系化合物半導体がｎ型層、発光層及びｐ型層の順に積層してなるものである。
【００２４】
ＬＥＤ素子２としては、本実施形態においては、同一製品（例えば放射ピークが４０５ｎｍであるＬＥＤ素子）であるものの、当該同一製品から選び出された放射ピークのバラツキが異なる第１のＬＥＤ素子２Ａ（例えば放射ピークが３９５〜４００ｎｍに分布するもの）と第２のＬＥＤ素子２Ｂ（例えば放射ピークが４１０〜４１５ｎｍに分布するもの）との２グループが用いられている。
【００２５】
ＬＥＤ素子２は、窒化ガリウム系化合物半導体を下にして基板２１に半田バンプや金バンプ等（図示しない。）を用いてフリップチップ実装されている。なお、ＬＥＤ素子２は基板２１に設けられた配線導体にワイヤボンディングを用いて接続されていてもよい。また、本実施形態では各ＬＥＤ素子２Ａ、２Ｂとも８個ずつ使用して、同一基板２１上に交互（互い違い）に配置してあるが、ＬＥＤ素子２の数はこの限りではなく、目的・用途に応じて適宜変更することができる。
【００２６】
基板２１は、アルミニウム、銅、アルミナ、窒化アルミニウム等の熱伝導率が高い材料からなるものであり、基板２１の上面には、ＬＥＤ素子２が電気的に接続されるための、例えば銀パターン等からなる配線導体（図示しない。）が形成されている。この配線導体が基体Ｃ内部に形成された配線層（図示しない。）を介してＬＥＤパッケージ１の外表面に導出されて外部電気回路基板に接続されることにより、ＬＥＤ素子２と外部電気回路基板とが電気的に接続される。
【００２７】
封止部材３は、ＬＥＤ素子２を封止するためのものであり、ＬＥＤ素子２から封止部材３へ効率良く光を取り出すためには、透光性及び耐熱性に優れるとともに、ＬＥＤ素子２との屈折率差が小さい、例えばシリコーン樹脂等の透明樹脂からなるものが挙げられる。
【００２８】
波長変換部材４は、下部透光板４１と上部透光板４３との間にスペーサＳとともに蛍光層４２が挟まれてなる積層体状のものである。
【００２９】
蛍光層４２は、ＬＥＤ素子２が発した光を受けてそれとは異なる波長の光を発する蛍光体を内部に含有しているものであり、例えば、透光性及び耐熱性に優れた、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、低融点ガラス等からなるマトリックス中に蛍光体が分散しているものが挙げられる。
【００３０】
蛍光層４２が含有する蛍光体としては特に限定されず、例えば、赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体、黄色蛍光体等が挙げられる。このうち、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体を併用すると、白色光を発するＬＥＤパッケージ１を構成することができる。
【００３１】
スペーサＳは、例えば、銅、アルミニウム等の熱伝導率が高い金属からなり、蛍光層４２を形成するための貫通孔が設けられた平板状のものである。当該スペーサＳにより、蛍光層４２の厚さを一定にすることができ、この結果、ＬＥＤパッケージ１が発する白色光の色温度のバラツキを抑えることができる。
【００３２】
下部透光板４１は、蛍光層４２の下側に配置されており、例えば、水晶、サファイア、ダイアモンド、石英、窒化アルミニウム等の熱伝導率が高く透光性に優れた材料からなるものである。また、下部透光板４１としては、例えば、その表面に銅やアルミニウム等の熱伝導性に優れた金属をライン状や格子状等に蒸着することによって、透光性を担保しながら熱伝導性を向上させたガラス基板を用いることもできる。
【００３３】
下部透光板４１には、４３０ｎｍ近傍を境界として、光の透過率と反射率とが逆転する誘電体多層膜を形成してもよく、これにより、長波長の可視光線を反射して、紫外線や短波長の可視光線を選択的に透過するローパスフィルタとして用いることができる。
【００３４】
上部透光板４３は、蛍光層４２の上側に重ねて設けられており、下部透光板４１と同様に、例えば、水晶、サファイア、ダイアモンド、石英、窒化アルミニウム等の熱伝導率が高く透光性に優れた材料からなるものが用いられる。
【００３５】
上部透光板４３には、４３０ｎｍ付近を境界として、光の反射率と透過率とが逆転する誘電体多層膜を形成してもよく、これにより、紫外線や短波長の可視光線を反射して、長波長の可視光線を選択的に透過するハイパスフィルタとして用いることができる。
【００３６】
上部透光板４３としてこのようなハイパスフィルタを用いることにより、蛍光体に当たらずに蛍光層４２を通過した紫外線や短波長の可視光線は、上部透光板４３で反射して戻り、再度、蛍光層４２内を進行する。このため、紫外線や短波長の可視光線が蛍光体に当たる確率が向上するので、より多くの紫外線や短波長の可視光線が長波長の可視光線に変換され、その結果、ＬＥＤパッケージ１からの発光量が増加する。
【００３７】
放熱板５は、ＬＥＤ素子２や蛍光層４２から発した熱を放出するためのものであり、ＬＥＤ素子２が実装された基板２１が搭載されているとともに、その上には基体Ｃが起立している。放熱板５は、例えば、銅、アルミニウム等の熱伝導率が高い金属から構成されている。放熱板５には、基板２１と嵌合する凹部が形成されており、これにより基板２１の位置決めが行われる。
【００３８】
基体Ｃは、筒状をなす第１基体要素６と、第１基体要素１の上に重ねて設けられたリング状の第２基体要素７からなるものである。
【００３９】
第１基体要素６は、例えば、銅、アルミニウム等の熱伝導率が高い金属からなる筒状のものである。この第１基体要素６は、ねじＢ１を介して放熱板５にねじ止めされることにより抜脱不能に固定されている。
【００４０】
第１基体要素６には、内側周面から突出して形成された環状をなす押圧部６１が形成されている。当該押圧部６１と基板２１との間にはＯリングＯ１が配置されており、第１基体要素６と放熱板５とがねじＢ１により締結されることにより、押圧部６１と基板２１とが互いに近接した状態で、当該押圧部６１がＯリングＯ１を介して基板２１を押圧し、その結果、基板２１が放熱板５を押圧して互いに密着した状態で固定される。
【００４１】
当該押圧部６１の上端面上には波長変換部材４が配置されており、また、押圧部６１には、第１基体要素６の内側周面と外側周面との間を貫通する貫通孔６２が設けられている。
【００４２】
第１基体要素６の内側周面（押圧部６１の先端面）には、銀、アルミニウム、金等の金属メッキ等が施されることにより高反射率の金属薄膜が形成されており、リフレクタとして機能している。当該リフレクタにより、ハイパスフィルタからなる上部透光板４３で下方向に反射され、蛍光層４２と下部透光板４１とを透過した光や、ＬＥＤ素子２から発した光を、蛍光層４２に向けて効率的に反射することができる。
【００４３】
第２基体要素７は、第１基体要素６と同様な素材からなるリング状のものであり、ねじＢ２を介して第１基体要素６にねじ止めされることにより抜脱不能に固定されている。第２基体要素７と第１基体要素６との間には波長変換部材４が設置されており、更に、第２基体要素７と波長変換部材４の間にはＯリングＯ２が配置されている。そして、第２基体要素７と第１基体要素６とがねじＢ２により締結されることにより、第２基体要素７がＯリングＯ２を介して波長変換部材４を押圧し、これにより波長変換部材４が第１基体要素６を押圧して互いに密着した状態で固定される。
【００４４】
次に、本実施形態に係るＬＥＤパッケージ１の製造方法について、図５〜図１０を参照して説明する。
【００４５】
まず、図５に示すように、第１基体要素６と、ＬＥＤ素子２が実装された基板２１が仮止めされた放熱板５とを、基板２１と押圧部６１との間にＯリングＯ１を挟んだ状態で、ねじＢ１により固定する。
【００４６】
次いで、図６に示すように、第１基体要素６の内部に、押圧部６１の上端面より膨出する程度に多めに透明樹脂３´を充填する。しかる後、図７に示すように、波長変換部材４を押圧部６１の上端面上にその周縁部が載置されるように設置する。すると、余剰の透明樹脂３´は貫通孔６２内に流れ込む。
【００４７】
続いて、図８に示すように、波長変換部材４の上にＯリングＯ２が介在した状態で第２基体要素７を設置し、第２基体要素７と第１基体要素６とをねじＢ２により固定し、ＬＥＤパッケージ１を完成させる。
【００４８】
なお、本実施形態に係るＬＥＤパッケージ１を製造するに際して、波長変換部材４は、例えば、図９及び図１０に示すようにして、予め作製しておく。
【００４９】
まず、複数個分の下部透光板４１（又は上部透光板４３）に相当する大きさの大型基板上に、複数個分のスペーサＳに相当する大きさの多数の貫通孔Ｓ１が設けられた金属板を重ねて配置する（図９（ａ））。
【００５０】
次いで、貫通孔Ｓ１に内に、蛍光体が分散した樹脂組成物４２を所定量充填する（図９（ｂ）〜（ｃ））。
【００５１】
その後、スペーサＳ上に複数個分の上部透光板４３（又は下部透光板４１）に相当する大きさの大型基板を重ねて配置する（図１０（ｄ））。
【００５２】
そして、必要に応じて加熱等して樹脂組成物４２を硬化させることにより、下部透光板４１と上部透光板４３との間にスペーサＳとともに蛍光層４２が挟まれてなる波長変換部材４の複数個分が一体となった積層体を得ることができる（図１０（ｅ））。
【００５３】
このようにして得られた積層体を切断して、一個ずつ切り離すことにより、複数個の波長変換部材４を一度に作製することができる（図１０（ｆ））。
【００５４】
このような実施形態に係るＬＥＤパッケージ１であれば、ＬＥＤ素子２が実装された基板２１が放熱板５に押圧されてこれに密着するので、ＬＥＤ素子２から発した熱が放熱板５に伝達しやすくなり、ＬＥＤパッケージ１の放熱性が向上する。また、波長変換部材４も第１基体要素６に押圧されてこれに密着するので、波長変換部材４から発した熱が第１基体要素６を介して放熱板５に伝達しやすくなり、この点からもＬＥＤパッケージ１の放熱性が向上する。
【００５５】
また、ＯリングＯ１が第１基体要素６と基板２１との間隙を閉塞することにより、透明樹脂３´が、ＯリングＯ１により仕切られた外側の空間に流れ出し、第１基体要素６と放熱板５との接合部に到達し、第１基体要素６と放熱板５との間に滲み出して、その結果、第１基体要素６と放熱板５との間に介在する透明樹脂３´が第１基体要素６から放熱板５への熱の伝達を妨げるような事態を防ぐことができる。
【００５６】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００５７】
例えば、波長変換部材４は、下部透光板４１と上部透光板４３との間にスペーサＳとともに蛍光層４２が挟まれてなる積層体状のものでなくてもよく、例えば、下部透光板４１及びスペーサＳを用いずに、上部透光板４３を基板としてポッティング等の手法により蛍光層４２が形成されてなるものであってもよい。
【００５８】
また、図１１に示すように、第１基体要素６の内側周面（押圧部６１の先端面）とスペーサＳの内側周面とが連続して、光射出方向に向かうほど拡開するテーパ面等の傾斜面を形成していてもよい。
【００５９】
そして、この際、第１基体要素６の内側周面（押圧部６１の先端面）に金属薄膜を設け、一方、スペーサＳを金属や白色の樹脂等から構成し、当該傾斜面をリフレクタとして機能させることにより、ＬＥＤパッケージ１からの光の取り出し効率を向上させることができる。
【００６０】
本発明に係るＬＥＤパッケージ１は調光機能を備えた照明装置１０の光源として用いることができる。そして、このような照明装置１０としては、図１２に示すように、ＬＥＤパッケージ１に加えて、電源１２と、電流調整回路１４Ａ、１４Ｂと、制御装置１５と、を備えたものが挙げられる。なお、ここで、ＬＥＤパッケージ１としては、白色光を発するものが用いられる。
【００６１】
電源１２は、その電圧がＬＥＤ素子２Ａ、２Ｂの降下電圧より大きいものである。
【００６２】
電流調整回路１４Ａ、１４Ｂは、例えば、トランジスタやＣＭＯＳ、専用のチップ等を利用してなるものであり、電流制御部１５３から発した制御信号の値に応じた電流Ｉ１、Ｉ２でＬＥＤ素子３Ａ、３Ｂを駆動して、電流Ｉ１、Ｉ２の量やその比を調整するものである。
【００６３】
制御装置１５は、ＣＰＵやメモリ、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等を有したデジタル乃至アナログ電気回路で構成されたもので、専用のものであってもよいし、一部又は全部にパソコン等の汎用コンピュータを利用するようにしたものであってもよい。また、ＣＰＵを用いず、アナログ回路のみで前記各部としての機能を果たすように構成してもよいし、物理的に一体である必要はなく、有線乃至無線によって互いに接続された複数の機器からなるものであってもよい。そして前記メモリに所定のプログラムを格納し、そのプログラムにしたがってＣＰＵやその周辺機器を協働動作させることによって、少なくとも、色温度受付部１５１、光量受付部１５２、電流制御部１５３としての機能を発揮するように構成してある。
【００６４】
色温度受付部１５１は、例えば、ダイヤルを備えていて、ダイヤルを回すことにより２８００〜３２００Ｋの間で選択された色温度値を有する色温度データを受け付けるものである。
【００６５】
光量受付部１５２は、例えば、ダイヤルを備えていて、ダイヤルを回すことにより選択された光量値（明るさ）を有する光量データを受け付けるものである。
【００６６】
電流制御部１５３は、色温度受付部１５１から色温度データを、光量受付部１５２から光量データを、それぞれ取得して、当該色温度データ及び光量データに基づき制御信号を生成し、当該制御信号を各電流調整回路１４Ａ、１４Ｂに出力して電流Ｉ１、Ｉ２を調節するものである。
【００６７】
このように構成された照明装置１０は、ＬＥＤパッケージ１に取り付けられたＬＥＤ素子２Ａ、２Ｂが発光色にバラツキがあるものであっても、照明装置１０から発する白色光の色温度を所定の値に微調整することができる。このため、複数個の照明装置１０のいずれからも同じ色温度の白色光が発するように微調整することができるので、多数の照明装置１０から均一な色温度の白色光を射出させることが求められる用途に好適に用いることができる。
【００６８】
なお、前記実施形態においては、放射ピークにバラツキがある同一製品のＬＥＤ素子２Ａ、２Ｂが同一基板２１上に実装されているが、２種類以上の異なる製品から構成されたＬＥＤ素子２群が同一基板２１上に実装されていてもよい。
【００６９】
その他、本発明は上記の各実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、前述した種々の構成の一部又は全部を適宜組み合わせて構成してもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１・・・ＬＥＤパッケージ
２・・・ＬＥＤ素子
２１・・・基板
５・・・放熱板（放熱部材）
６・・・第１基体要素（押圧部材）
７・・・第２基体要素（第２押圧部材）
Ｂ１・・・ねじ（締結部材）
Ｂ２・・・ねじ（第２締結部材）
Ｏ１・・・Ｏリング（弾性変形部材）
Ｏ２・・・Ｏリング（第２弾性変形部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ素子を備えたＬＥＤパッケージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、窒化ガリウム系化合物半導体を用いて青色光又は紫外線を放射するＬＥＤ素子と種々の蛍光体とを組み合わせることにより、白色をはじめとするＬＥＤ素子の発光色とは異なる色の光を発するＬＥＤパッケージが開発されている（特許文献１）。ＬＥＤ素子を用いたこのようなＬＥＤパッケージは、小型、省電力、長寿命等の長所があり、表示用光源や照明用光源として広く用いられている。特に近時では高出力、高輝度のＬＥＤ素子が開発されてきており、その用途は益々拡大の一途にある。
【０００３】
ところで、ＬＥＤ素子内部での電力損失は熱エネルギーに変換されジャンクション温度の上昇原因となるが、ＬＥＤ素子は温度に敏感で、温度が上昇すると結晶の熱じょう乱が激しくなり、多数の電子・正孔対が発生し、正常な動作が得られにくくなる。このため、ＬＥＤ素子が高出力化すると、ＬＥＤ素子の発熱量が増大し、その熱によってＬＥＤ素子そのものが劣化するという問題が生じる。
【０００４】
また、蛍光体も熱に脆弱であり、蛍光体自らの発熱やＬＥＤ素子からの伝熱によって蛍光体も熱劣化する。このため、熱劣化による蛍光体の発光効率や輝度の低下の解決も急務である。
【０００５】
そこで、従来は、このようなＬＥＤ素子を用いたＬＥＤパッケージの下に放熱板を敷き、ここから熱を発散させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１９１１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、従来は、ＬＥＤパッケージの基体と放熱板との間にＬＥＤ素子の封止剤が浸み出すことや、ＬＥＤパッケージと放熱板とをねじ止めした場合はねじ止めした一点にしか圧力がかからないこと等に起因して、ＬＥＤパッケージと放熱板との密着性が不充分であるため、充分な放熱性が実現できていない。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みなされたものであって、放熱性に優れたＬＥＤパッケージを提供することをその主たる所期課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち本発明に係るＬＥＤパッケージは、ＬＥＤ素子が実装された基板と、前記基板の搭載面を有する放熱部材と、前記基板のＬＥＤ素子実装面の外周縁部に配置された環状の弾性変形部材と、前記弾性変形部材の反基板側の面に配置された押圧部材と、前記押圧部材と前記放熱部材を締結する締結部材と、を備え、前記締結部材の締結力により前記押圧部材と前記放熱部材とが接近し、その接近した状態で、前記押圧部材が前記弾性変形部材を介して前記基板を前記放熱部材に押圧固定することを特徴とする。
【００１０】
このようなものであれば、ＬＥＤ素子が実装された基板が所定の面積を有する面をもって均一な圧力により放熱部材に押圧されるので、ＬＥＤ素子が実装された基板と放熱部材とがむらなく密着する。このため、ＬＥＤ素子から発した熱が放熱部材に伝達しやすくなり、その結果、ＬＥＤパッケージの放熱性が向上する。
【００１１】
更に、本発明に係るＬＥＤパッケージは、前記ＬＥＤ素子が発した光を受けてそれとは異なる波長の光を発する蛍光体を含有し、前記押圧部材の反基板側の面に配置された波長変換部材と、前記ＬＥＤ素子を封止する封止部材と、を備えるとともに、前記押圧部材が、筒状体をなし、前記放熱部材上に起立して当該放熱部材と密着し、かつ、前記筒状体の内部が、前記弾性変形部材により、前記封止部材が形成された空間と、その外周側に形成された前記封止部材が形成されていない空間とに、液密に仕切られていることが好ましい。
【００１２】
従来公知のＬＥＤパッケージには、例えば、Ｘｉｃａｔｏ（シカト）社製のもののように、ＬＥＤ素子が空気により封止されているものもあるが、光の取り出し効率等の観点からは、ＬＥＤ素子はシリコーン樹脂等の封止剤により封止されていることが好ましい。しかし、このような封止剤が放熱部材と押圧部材との間に漏れ出すと、これら部材間での熱伝導性が悪化するので、波長変換部材から発して押圧部材を介して伝わった熱の放熱部材への放熱性が悪化する。
【００１３】
これに対して、上記のように、押圧部材（筒状体）の内部が、弾性変形部材により、封止部材が形成された空間と、その外周側に形成された封止部材が形成されていない空間とに液密に仕切られていれば、封止剤が放熱部材と押圧部材との間に漏れ出すことを防止できるので、放熱性の悪化を防ぐことができる。
【００１４】
また、ＬＥＤ素子が実装された基板と押圧部材との間に弾性変形部材が介在した状態で、ＬＥＤ素子が実装された基板が放熱部材に押圧されると、締結部材としてねじを用いた場合であっても、ＬＥＤ素子が実装された基板と放熱部材との接合面にかかる圧力は平均化されるので、ＬＥＤ素子が実装された基板と放熱部材とを一定の圧力でむらなく密着させることができる。
【００１５】
本発明に係るＬＥＤパッケージが前記波長変換部材を備えている場合、当該ＬＥＤパッケージは、前記波長変換部材の反押圧部材側の面に配置された環状の第２弾性変形部材と、前記第２弾性変形部材の反波長変換部材側の面に配置された第２押圧部材と、前記第２押圧部材と前記押圧部材を締結する第２締結部材と、を備え、前記第２締結部材の締結力により前記第２押圧部材と前記押圧部材とが接近し、その接近した状態で、前記第２押圧部材が前記第２弾性変形部材を介して前記波長変換部材を前記押圧部材に押圧固定するように構成されていることが好ましい。
【００１６】
このようなものであれば、波長変換部材も押圧部材に押圧されてこれに密着するので、波長変換部材から発した熱が押圧部材を介して放熱部材に伝達しやすくなり、この点からもＬＥＤパッケージの放熱性が向上する。
【００１７】
本発明に係るＬＥＤパッケージの用途としては特に限定されないが、例えば、照明装置の光源として用いることができる。本発明に係るＬＥＤパッケージを光源として用いた照明装置としては、例えば、個々の製品間では放射ピークにバラツキがある同一製品の集合から選び出された放射ピークの分布波長領域が互いに異なる複数のＬＥＤ素子群にそれぞれ属する複数個のＬＥＤ素子を有する本発明に係るＬＥＤパッケージと、前記複数個のＬＥＤ素子へ供給する電流値をそれぞれ変化させる電流制御部と、を備えているものが挙げられる。このような照明装置もまた、本発明の１つである。
【００１８】
当該照明装置においては、互いに異なる前記ＬＥＤ素子群に属するＬＥＤ素子が、前記基体上に交互に配置されていることが好ましい。このように同一製品から選び出された放射ピークの分布波長領域が異なるグループに属するＬＥＤ素子を基体上に交互に配置することにより、各ＬＥＤ素子により励起された波長変換部材の発する光が混ざりやすくなり、当該光が白色光である場合、各白色光の色温度を所定の値に微調整することができる。
【発明の効果】
【００１９】
このような構成の本発明によれば、放熱性に優れたＬＥＤパッケージを構築することができ、ＬＥＤ素子や蛍光体の熱劣化を抑制して、長寿命を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るＬＥＤパッケージの平面図である。
【図２】同実施形態に係るＬＥＤパッケージのＡＡ線縦断面図である。
【図３】同実施形態に係るＬＥＤパッケージのＢＢ線縦断面図である。
【図４】同実施形態に係るＬＥＤパッケージの側面図である。
【図５】同実施形態に係るＬＥＤパッケージの製造工程を示す図（１）である。
【図６】同実施形態に係るＬＥＤパッケージの製造工程を示す図（２）である。
【図７】同実施形態に係るＬＥＤパッケージの製造工程を示す図（３）である。
【図８】同実施形態に係るＬＥＤパッケージの製造工程を示す図（４）である。
【図９】同実施形態における波長変換部材の製造工程（ａ）〜（ｃ）を示す図である。
【図１０】同実施形態における波長変換部材の製造工程（ｄ）〜（ｆ）を示す図である。
【図１１】他の実施形態に係るＬＥＤパッケージのＡＡ線縦断面図である。
【図１２】本発明に係るＬＥＤパッケージを備えた照明装置の模式的構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
本実施形態に係るＬＥＤパッケージ１は、図１〜図４に示すように、ＬＥＤ素子２と、ＬＥＤ素子２を封止する封止部材３と、封止部材３の上に重ねて設けられた波長変換部材４とを備えているものであり、これらが放熱板５と基体Ｃとにより囲まれた空間に収容されている。
【００２３】
ＬＥＤ素子２は、紫外線や紫色光等の短波長の可視光線を発するものであり、例えば３６０〜４３０ｎｍに放射ピークを有するものである。このようなＬＥＤ素子２は、例えば、サファイア基板や窒化ガリウム基板の上に窒化ガリウム系化合物半導体がｎ型層、発光層及びｐ型層の順に積層してなるものである。
【００２４】
ＬＥＤ素子２としては、本実施形態においては、同一製品（例えば放射ピークが４０５ｎｍであるＬＥＤ素子）であるものの、当該同一製品から選び出された放射ピークのバラツキが異なる第１のＬＥＤ素子２Ａ（例えば放射ピークが３９５〜４００ｎｍに分布するもの）と第２のＬＥＤ素子２Ｂ（例えば放射ピークが４１０〜４１５ｎｍに分布するもの）との２グループが用いられている。
【００２５】
ＬＥＤ素子２は、窒化ガリウム系化合物半導体を下にして基板２１に半田バンプや金バンプ等（図示しない。）を用いてフリップチップ実装されている。なお、ＬＥＤ素子２は基板２１に設けられた配線導体にワイヤボンディングを用いて接続されていてもよい。また、本実施形態では各ＬＥＤ素子２Ａ、２Ｂとも８個ずつ使用して、同一基板２１上に交互（互い違い）に配置してあるが、ＬＥＤ素子２の数はこの限りではなく、目的・用途に応じて適宜変更することができる。
【００２６】
基板２１は、アルミニウム、銅、アルミナ、窒化アルミニウム等の熱伝導率が高い材料からなるものであり、基板２１の上面には、ＬＥＤ素子２が電気的に接続されるための、例えば銀パターン等からなる配線導体（図示しない。）が形成されている。この配線導体が基体Ｃ内部に形成された配線層（図示しない。）を介してＬＥＤパッケージ１の外表面に導出されて外部電気回路基板に接続されることにより、ＬＥＤ素子２と外部電気回路基板とが電気的に接続される。
【００２７】
封止部材３は、ＬＥＤ素子２を封止するためのものであり、ＬＥＤ素子２から封止部材３へ効率良く光を取り出すためには、透光性及び耐熱性に優れるとともに、ＬＥＤ素子２との屈折率差が小さい、例えばシリコーン樹脂等の透明樹脂からなるものが挙げられる。
【００２８】
波長変換部材４は、下部透光板４１と上部透光板４３との間にスペーサＳとともに蛍光層４２が挟まれてなる積層体状のものである。
【００２９】
蛍光層４２は、ＬＥＤ素子２が発した光を受けてそれとは異なる波長の光を発する蛍光体を内部に含有しているものであり、例えば、透光性及び耐熱性に優れた、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、低融点ガラス等からなるマトリックス中に蛍光体が分散しているものが挙げられる。
【００３０】
蛍光層４２が含有する蛍光体としては特に限定されず、例えば、赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体、黄色蛍光体等が挙げられる。このうち、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体を併用すると、白色光を発するＬＥＤパッケージ１を構成することができる。
【００３１】
スペーサＳは、例えば、銅、アルミニウム等の熱伝導率が高い金属からなり、蛍光層４２を形成するための貫通孔が設けられた平板状のものである。当該スペーサＳにより、蛍光層４２の厚さを一定にすることができ、この結果、ＬＥＤパッケージ１が発する白色光の色温度のバラツキを抑えることができる。
【００３２】
下部透光板４１は、蛍光層４２の下側に配置されており、例えば、水晶、サファイア、ダイアモンド、石英、窒化アルミニウム等の熱伝導率が高く透光性に優れた材料からなるものである。また、下部透光板４１としては、例えば、その表面に銅やアルミニウム等の熱伝導性に優れた金属をライン状や格子状等に蒸着することによって、透光性を担保しながら熱伝導性を向上させたガラス基板を用いることもできる。
【００３３】
下部透光板４１には、４３０ｎｍ近傍を境界として、光の透過率と反射率とが逆転する誘電体多層膜を形成してもよく、これにより、長波長の可視光線を反射して、紫外線や短波長の可視光線を選択的に透過するローパスフィルタとして用いることができる。
【００３４】
上部透光板４３は、蛍光層４２の上側に重ねて設けられており、下部透光板４１と同様に、例えば、水晶、サファイア、ダイアモンド、石英、窒化アルミニウム等の熱伝導率が高く透光性に優れた材料からなるものが用いられる。
【００３５】
上部透光板４３には、４３０ｎｍ付近を境界として、光の反射率と透過率とが逆転する誘電体多層膜を形成してもよく、これにより、紫外線や短波長の可視光線を反射して、長波長の可視光線を選択的に透過するハイパスフィルタとして用いることができる。
【００３６】
上部透光板４３としてこのようなハイパスフィルタを用いることにより、蛍光体に当たらずに蛍光層４２を通過した紫外線や短波長の可視光線は、上部透光板４３で反射して戻り、再度、蛍光層４２内を進行する。このため、紫外線や短波長の可視光線が蛍光体に当たる確率が向上するので、より多くの紫外線や短波長の可視光線が長波長の可視光線に変換され、その結果、ＬＥＤパッケージ１からの発光量が増加する。
【００３７】
放熱板５は、ＬＥＤ素子２や蛍光層４２から発した熱を放出するためのものであり、ＬＥＤ素子２が実装された基板２１が搭載されているとともに、その上には基体Ｃが起立している。放熱板５は、例えば、銅、アルミニウム等の熱伝導率が高い金属から構成されている。放熱板５には、基板２１と嵌合する凹部が形成されており、これにより基板２１の位置決めが行われる。
【００３８】
基体Ｃは、筒状をなす第１基体要素６と、第１基体要素１の上に重ねて設けられたリング状の第２基体要素７からなるものである。
【００３９】
第１基体要素６は、例えば、銅、アルミニウム等の熱伝導率が高い金属からなる筒状のものである。この第１基体要素６は、ねじＢ１を介して放熱板５にねじ止めされることにより抜脱不能に固定されている。
【００４０】
第１基体要素６には、内側周面から突出して形成された環状をなす押圧部６１が形成されている。当該押圧部６１と基板２１との間にはＯリングＯ１が配置されており、第１基体要素６と放熱板５とがねじＢ１により締結されることにより、押圧部６１と基板２１とが互いに近接した状態で、当該押圧部６１がＯリングＯ１を介して基板２１を押圧し、その結果、基板２１が放熱板５を押圧して互いに密着した状態で固定される。
【００４１】
当該押圧部６１の上端面上には波長変換部材４が配置されており、また、押圧部６１には、第１基体要素６の内側周面と外側周面との間を貫通する貫通孔６２が設けられている。
【００４２】
第１基体要素６の内側周面（押圧部６１の先端面）には、銀、アルミニウム、金等の金属メッキ等が施されることにより高反射率の金属薄膜が形成されており、リフレクタとして機能している。当該リフレクタにより、ハイパスフィルタからなる上部透光板４３で下方向に反射され、蛍光層４２と下部透光板４１とを透過した光や、ＬＥＤ素子２から発した光を、蛍光層４２に向けて効率的に反射することができる。
【００４３】
第２基体要素７は、第１基体要素６と同様な素材からなるリング状のものであり、ねじＢ２を介して第１基体要素６にねじ止めされることにより抜脱不能に固定されている。第２基体要素７と第１基体要素６との間には波長変換部材４が設置されており、更に、第２基体要素７と波長変換部材４の間にはＯリングＯ２が配置されている。そして、第２基体要素７と第１基体要素６とがねじＢ２により締結されることにより、第２基体要素７がＯリングＯ２を介して波長変換部材４を押圧し、これにより波長変換部材４が第１基体要素６を押圧して互いに密着した状態で固定される。
【００４４】
次に、本実施形態に係るＬＥＤパッケージ１の製造方法について、図５〜図１０を参照して説明する。
【００４５】
まず、図５に示すように、第１基体要素６と、ＬＥＤ素子２が実装された基板２１が仮止めされた放熱板５とを、基板２１と押圧部６１との間にＯリングＯ１を挟んだ状態で、ねじＢ１により固定する。
【００４６】
次いで、図６に示すように、第１基体要素６の内部に、押圧部６１の上端面より膨出する程度に多めに透明樹脂３´を充填する。しかる後、図７に示すように、波長変換部材４を押圧部６１の上端面上にその周縁部が載置されるように設置する。すると、余剰の透明樹脂３´は貫通孔６２内に流れ込む。
【００４７】
続いて、図８に示すように、波長変換部材４の上にＯリングＯ２が介在した状態で第２基体要素７を設置し、第２基体要素７と第１基体要素６とをねじＢ２により固定し、ＬＥＤパッケージ１を完成させる。
【００４８】
なお、本実施形態に係るＬＥＤパッケージ１を製造するに際して、波長変換部材４は、例えば、図９及び図１０に示すようにして、予め作製しておく。
【００４９】
まず、複数個分の下部透光板４１（又は上部透光板４３）に相当する大きさの大型基板上に、複数個分のスペーサＳに相当する大きさの多数の貫通孔Ｓ１が設けられた金属板を重ねて配置する（図９（ａ））。
【００５０】
次いで、貫通孔Ｓ１に内に、蛍光体が分散した樹脂組成物４２を所定量充填する（図９（ｂ）〜（ｃ））。
【００５１】
その後、スペーサＳ上に複数個分の上部透光板４３（又は下部透光板４１）に相当する大きさの大型基板を重ねて配置する（図１０（ｄ））。
【００５２】
そして、必要に応じて加熱等して樹脂組成物４２を硬化させることにより、下部透光板４１と上部透光板４３との間にスペーサＳとともに蛍光層４２が挟まれてなる波長変換部材４の複数個分が一体となった積層体を得ることができる（図１０（ｅ））。
【００５３】
このようにして得られた積層体を切断して、一個ずつ切り離すことにより、複数個の波長変換部材４を一度に作製することができる（図１０（ｆ））。
【００５４】
このような実施形態に係るＬＥＤパッケージ１であれば、ＬＥＤ素子２が実装された基板２１が放熱板５に押圧されてこれに密着するので、ＬＥＤ素子２から発した熱が放熱板５に伝達しやすくなり、ＬＥＤパッケージ１の放熱性が向上する。また、波長変換部材４も第１基体要素６に押圧されてこれに密着するので、波長変換部材４から発した熱が第１基体要素６を介して放熱板５に伝達しやすくなり、この点からもＬＥＤパッケージ１の放熱性が向上する。
【００５５】
また、ＯリングＯ１が第１基体要素６と基板２１との間隙を閉塞することにより、透明樹脂３´が、ＯリングＯ１により仕切られた外側の空間に流れ出し、第１基体要素６と放熱板５との接合部に到達し、第１基体要素６と放熱板５との間に滲み出して、その結果、第１基体要素６と放熱板５との間に介在する透明樹脂３´が第１基体要素６から放熱板５への熱の伝達を妨げるような事態を防ぐことができる。
【００５６】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００５７】
例えば、波長変換部材４は、下部透光板４１と上部透光板４３との間にスペーサＳとともに蛍光層４２が挟まれてなる積層体状のものでなくてもよく、例えば、下部透光板４１及びスペーサＳを用いずに、上部透光板４３を基板としてポッティング等の手法により蛍光層４２が形成されてなるものであってもよい。
【００５８】
また、図１１に示すように、第１基体要素６の内側周面（押圧部６１の先端面）とスペーサＳの内側周面とが連続して、光射出方向に向かうほど拡開するテーパ面等の傾斜面を形成していてもよい。
【００５９】
そして、この際、第１基体要素６の内側周面（押圧部６１の先端面）に金属薄膜を設け、一方、スペーサＳを金属や白色の樹脂等から構成し、当該傾斜面をリフレクタとして機能させることにより、ＬＥＤパッケージ１からの光の取り出し効率を向上させることができる。
【００６０】
本発明に係るＬＥＤパッケージ１は調光機能を備えた照明装置１０の光源として用いることができる。そして、このような照明装置１０としては、図１２に示すように、ＬＥＤパッケージ１に加えて、電源１２と、電流調整回路１４Ａ、１４Ｂと、制御装置１５と、を備えたものが挙げられる。なお、ここで、ＬＥＤパッケージ１としては、白色光を発するものが用いられる。
【００６１】
電源１２は、その電圧がＬＥＤ素子２Ａ、２Ｂの降下電圧より大きいものである。
【００６２】
電流調整回路１４Ａ、１４Ｂは、例えば、トランジスタやＣＭＯＳ、専用のチップ等を利用してなるものであり、電流制御部１５３から発した制御信号の値に応じた電流Ｉ１、Ｉ２でＬＥＤ素子３Ａ、３Ｂを駆動して、電流Ｉ１、Ｉ２の量やその比を調整するものである。
【００６３】
制御装置１５は、ＣＰＵやメモリ、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等を有したデジタル乃至アナログ電気回路で構成されたもので、専用のものであってもよいし、一部又は全部にパソコン等の汎用コンピュータを利用するようにしたものであってもよい。また、ＣＰＵを用いず、アナログ回路のみで前記各部としての機能を果たすように構成してもよいし、物理的に一体である必要はなく、有線乃至無線によって互いに接続された複数の機器からなるものであってもよい。そして前記メモリに所定のプログラムを格納し、そのプログラムにしたがってＣＰＵやその周辺機器を協働動作させることによって、少なくとも、色温度受付部１５１、光量受付部１５２、電流制御部１５３としての機能を発揮するように構成してある。
【００６４】
色温度受付部１５１は、例えば、ダイヤルを備えていて、ダイヤルを回すことにより２８００〜３２００Ｋの間で選択された色温度値を有する色温度データを受け付けるものである。
【００６５】
光量受付部１５２は、例えば、ダイヤルを備えていて、ダイヤルを回すことにより選択された光量値（明るさ）を有する光量データを受け付けるものである。
【００６６】
電流制御部１５３は、色温度受付部１５１から色温度データを、光量受付部１５２から光量データを、それぞれ取得して、当該色温度データ及び光量データに基づき制御信号を生成し、当該制御信号を各電流調整回路１４Ａ、１４Ｂに出力して電流Ｉ１、Ｉ２を調節するものである。
【００６７】
このように構成された照明装置１０は、ＬＥＤパッケージ１に取り付けられたＬＥＤ素子２Ａ、２Ｂが発光色にバラツキがあるものであっても、照明装置１０から発する白色光の色温度を所定の値に微調整することができる。このため、複数個の照明装置１０のいずれからも同じ色温度の白色光が発するように微調整することができるので、多数の照明装置１０から均一な色温度の白色光を射出させることが求められる用途に好適に用いることができる。
【００６８】
なお、前記実施形態においては、放射ピークにバラツキがある同一製品のＬＥＤ素子２Ａ、２Ｂが同一基板２１上に実装されているが、２種類以上の異なる製品から構成されたＬＥＤ素子２群が同一基板２１上に実装されていてもよい。
【００６９】
その他、本発明は上記の各実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、前述した種々の構成の一部又は全部を適宜組み合わせて構成してもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１・・・ＬＥＤパッケージ
２・・・ＬＥＤ素子
２１・・・基板
５・・・放熱板（放熱部材）
６・・・第１基体要素（押圧部材）
７・・・第２基体要素（第２押圧部材）
Ｂ１・・・ねじ（締結部材）
Ｂ２・・・ねじ（第２締結部材）
Ｏ１・・・Ｏリング（弾性変形部材）
Ｏ２・・・Ｏリング（第２弾性変形部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ素子が実装された基板と、
前記基板の搭載面を有する放熱部材と、
前記基板のＬＥＤ素子実装面の外周縁部に配置された環状の弾性変形部材と、
前記弾性変形部材の反基板側の面に配置された押圧部材と、
前記押圧部材と前記放熱部材を締結する締結部材と、を備え、
前記締結部材の締結力により前記押圧部材と前記放熱部材とが接近し、その接近した状態で、前記押圧部材が前記弾性変形部材を介して前記基板を前記放熱部材に押圧固定することを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【請求項２】
前記ＬＥＤ素子が発した光を受けてそれとは異なる波長の光を発する蛍光体を含有し、前記押圧部材の反基板側の面に配置された波長変換部材と、
前記ＬＥＤ素子を封止する封止部材と、を備えるとともに、
前記押圧部材が、筒状体をなし、前記放熱部材上に起立して当該放熱部材と密着し、かつ、
前記筒状体の内部が、前記弾性変形部材により、前記封止部材が形成された空間と、その外周側に形成された前記封止部材が形成されていない空間とに、液密に仕切られている請求項１記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項３】
前記波長変換部材の反押圧部材側の面に配置された環状の第２弾性変形部材と、
前記第２弾性変形部材の反波長変換部材側の面に配置された第２押圧部材と、
前記第２押圧部材と前記押圧部材を締結する第２締結部材と、を備え、
前記第２締結部材の締結力により前記第２押圧部材と前記押圧部材とが接近し、その接近した状態で、前記第２押圧部材が前記第２弾性変形部材を介して前記波長変換部材を前記押圧部材に押圧固定する請求項１又は２記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項４】
個々の製品間では放射ピークにバラツキがある同一製品の集合から選び出された放射ピークの分布波長領域が互いに異なる複数のＬＥＤ素子群にそれぞれ属する複数個のＬＥＤ素子を有する請求項１、２又は３記載のＬＥＤパッケージと、
前記複数個のＬＥＤ素子へ供給する電流値をそれぞれ変化させる電流制御部と、を備えていることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
互いに異なる前記ＬＥＤ素子群に属するＬＥＤ素子が、前記基板上に交互に配置されている請求項４記載の照明装置。
【請求項１】
ＬＥＤ素子が実装された基板と、
前記基板の搭載面を有する放熱部材と、
前記基板のＬＥＤ素子実装面の外周縁部に配置された環状の弾性変形部材と、
前記弾性変形部材の反基板側の面に配置された押圧部材と、
前記押圧部材と前記放熱部材を締結する締結部材と、を備え、
前記締結部材の締結力により前記押圧部材と前記放熱部材とが接近し、その接近した状態で、前記押圧部材が前記弾性変形部材を介して前記基板を前記放熱部材に押圧固定することを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【請求項２】
前記ＬＥＤ素子が発した光を受けてそれとは異なる波長の光を発する蛍光体を含有し、前記押圧部材の反基板側の面に配置された波長変換部材と、
前記ＬＥＤ素子を封止する封止部材と、を備えるとともに、
前記押圧部材が、筒状体をなし、前記放熱部材上に起立して当該放熱部材と密着し、かつ、
前記筒状体の内部が、前記弾性変形部材により、前記封止部材が形成された空間と、その外周側に形成された前記封止部材が形成されていない空間とに、液密に仕切られている請求項１記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項３】
前記波長変換部材の反押圧部材側の面に配置された環状の第２弾性変形部材と、
前記第２弾性変形部材の反波長変換部材側の面に配置された第２押圧部材と、
前記第２押圧部材と前記押圧部材を締結する第２締結部材と、を備え、
前記第２締結部材の締結力により前記第２押圧部材と前記押圧部材とが接近し、その接近した状態で、前記第２押圧部材が前記第２弾性変形部材を介して前記波長変換部材を前記押圧部材に押圧固定する請求項１又は２記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項４】
個々の製品間では放射ピークにバラツキがある同一製品の集合から選び出された放射ピークの分布波長領域が互いに異なる複数のＬＥＤ素子群にそれぞれ属する複数個のＬＥＤ素子を有する請求項１、２又は３記載のＬＥＤパッケージと、
前記複数個のＬＥＤ素子へ供給する電流値をそれぞれ変化させる電流制御部と、を備えていることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
互いに異なる前記ＬＥＤ素子群に属するＬＥＤ素子が、前記基板上に交互に配置されている請求項４記載の照明装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−７４２７４（Ｐ２０１３−７４２７４Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１４６３２（Ｐ２０１１−２１４６３２）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（５９６０９９４４６）シーシーエス株式会社 (121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（５９６０９９４４６）シーシーエス株式会社 (121)
【Ｆターム（参考）】
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