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審決分類 審判 全部申し立て ただし書き2号誤記又は誤訳の訂正  H01L
審判 全部申し立て ただし書き1号特許請求の範囲の減縮  H01L
審判 全部申し立て 2項進歩性  H01L
管理番号 1350622
異議申立番号 異議2018-700422  
総通号数 233 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許決定公報 
発行日 2019-05-31 
種別 異議の決定 
異議申立日 2018-05-22 
確定日 2019-02-14 
異議申立件数
訂正明細書 有 
事件の表示 特許第6242437号発明「発光装置」の特許異議申立事件について、次のとおり決定する。 
結論 特許第6242437号の明細書及び特許請求の範囲を訂正請求書に添付された訂正明細書及び特許請求の範囲のとおり、訂正後の請求項〔1-10〕について訂正することを認める。 特許第6242437号の請求項1ないし8に係る特許を維持する。 特許第6242437号の請求項9及び10に係る特許についての特許異議申立てを却下する。 
理由 第1 手続の経緯
特許第6242437号(以下「本件特許」という。)の請求項1?10に係る特許についての出願は、平成19年3月15日に特許出願された特願2007-67362号(以下「原出願」という。)の第6世代分割出願(第1世代分割出願?第5世代分割出願は、下記を参照。)であって、平成29年11月17日付けでその特許権の設定登録がなされ、平成29年12月6日に特許掲載公報が発行され、その後、平成30年5月22日に、その特許に対し、特許異議申立人西林博により請求項1-10に対して特許異議の申立てがなされたものである。そして、その後の手続の経緯は以下のとおりである。

平成30年 9月 3日 取消理由通知(同年9月5日発送)
平成30年11月 1日 訂正請求書・意見書
特許法第120条の5第5項の規定に基づき、異議申立人に意見書を提出する機会を与えたが、意見書は提出されなかった。



原出願 :特願2007-67362号(平成19年3月15日に 特許出願)
第1世代分割出願:特願2009-211855号(原出願の一部を平成2 1年9月14日に新たな特許出願としたもの)
第2世代分割出願:特願2010-129024号(第1世代分割出願の一
部を平成22年6月4日に新たな特許出願としたもの)
第3世代分割出願:特願2011-183773号(第2世代分割出願の一
部を平成23年8月25日に新たな特許出願としたもの )
第4世代分割出願:特願2014-136034号(第3世代分割出願の一 部を平成26年7月1日に新たな特許出願としたもの)
第5世代分割出願:特願2015-145559号(第4世代分割出願の一 部を平成27年7月23日に新たな特許出願としたもの )
第6世代分割出願:特願2016-116215号(第5世代分割出願の一
部を平成28年6月10日に新たな特許出願としたもの
)

第2 訂正の適否についての判断
1 訂正の内容
平成30年11月1日付けの訂正請求(以下「本件訂正請求」という。)は、以下の訂正事項からなる。
(1)訂正事項1:請求項1の「前記第1の蛍光体と異なる第2の蛍光体を含有する第2の封止体」を「、前記第1の封止体上を部分的に覆うように、かつ、前記複数個の発光素子上に配置される様に形成され、前記第1の蛍光体と異なる第2の蛍光体を含有する第2の封止体」に訂正するとともに、請求項1を直接、又は間接に引用する請求項2?8についても同様に訂正する訂正事項。(注:下線は訂正箇所に特許権者が付した下線である。以下同様である。)
(2)訂正事項2:請求項2の「…を有することを特徴する…」を「…を有することを特徴とする…」に訂正するとともに、請求項2を直接、又は間接に引用する請求項3?8についても同様に訂正する訂正事項。
(3)訂正事項3:請求項3の「…を有することを特徴する…」を「…を有することを特徴とする…」に訂正するとともに、請求項3を直接、又は間接に引用する請求項4?8についても同様に訂正する訂正事項。
(4)訂正事項4:請求項4の「…を含むことを特徴する…」を「…を含むことを特徴とする…」に訂正するとともに、請求項4を直接、又は間接に引用する請求項5、7、8についても同様に訂正する訂正事項。
(5)訂正事項5:請求項5の「…を含むことを特徴する…」を「…を含むことを特徴とする…」に訂正するとともに、請求項5を直接、又は間接に引用する請求項7、8についても同様に訂正する訂正事項。
(6)訂正事項6:請求項6の「…を含むことを特徴する…」を「…を含むことを特徴とする…」に訂正するとともに、請求項6を直接、又は間接に引用する請求項7、8についても同様に訂正する訂正事項。
(7)訂正事項7:請求項9を削除する訂正事項。
(8)訂正事項8:請求項10を削除する訂正事項。
(9)訂正事項9:明細書の段落【0009】に「…前記第1の蛍光体と異なる第2の蛍光体を含有する第2の封止体…」とあるのを「…、前記第1の封止体上を部分的に覆うように、かつ、前記複数個の発光素子上に配置される様に形成され、前記第1の蛍光体と異なる第2の蛍光体を含有する第2の封止体…」に訂正する訂正事項。
(10)訂正事項10:明細書の段落【0015】を削除する訂正事項。

2 訂正の目的の適否、新規事項の有無、及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否
(1)訂正事項1について
「第2の封止体」について、「前記第1の封止体上を部分的に覆うように、かつ、前記複数個の発光素子上に配置される様に形成され」ることを限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
第2の封止体が第1の封止体を部分的に覆うことは請求項10に記載されている。また、段落【0040】、【0046】、【0047】の記載を踏まえて図2、図6、図7を見ると、複数個の発光素子5上に第2の封止体層44が配置されていることが看て取れる。してみると、訂正事項1は、願書に添付した明細書、特許請求の範囲又は図面に記載した事項の範囲内においてするものである。
そして、訂正事項1は発明のカテゴリーや目的を変更するものではないから、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
したがって、訂正事項1は、特許法第120条の5第2項ただし書き第1号に掲げる事項を目的とし、かつ、同条第9項において準用する同法第126条第5項及び第6項の規定に適合する。
(2)訂正事項2-6について
訂正事項2-6は、「…特徴する…」との記載を「…特徴とする…」にするものであるから、誤記の訂正を目的とするものである。
そして、願書に最初に添付した明細書、特許請求の範囲又は図面に記載した事項の範囲内においてするものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
したがって、訂正事項2-6は、特許法第120条の5第2項ただし書き第2号に掲げる事項を目的とし、かつ、同条第9項において準用する同法第126条第5項及び第6項の規定に適合する。
(3)訂正事項7、8について
訂正事項7、8は、請求項を削除するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
そして、願書に添付した明細書、特許請求の範囲又は図面に記載した事項の範囲内においてするものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
したがって、訂正事項7、8は、特許法第120条の5第2項ただし書き第1号に掲げる事項を目的とし、かつ、同条第9項において準用する同法第126条第5項及び第6項の規定に適合する。
(4)訂正事項9について
訂正事項9は、上記訂正事項1に伴い、特許請求の範囲と明細書の記載を整合させる訂正であるから、明瞭でない記載の釈明を目的とするものである。
そして、願書に添付した明細書、特許請求の範囲又は図面に記載した事項の範囲内においてするものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
したがって、訂正事項9は、特許法第120条の5第2項ただし書き第3号に掲げる事項を目的とし、かつ、同条第9項において準用する同法第126条第5項及び第6項の規定に適合する。
(5)訂正事項10について
訂正事項10は、上記訂正事項7、8の訂正に伴い、特許請求の範囲と明細書の記載を整合させるものであるから、明瞭でない記載の釈明を目的とするものである。
そして、願書に添付した明細書、特許請求の範囲又は図面に記載した事項の範囲内においてするものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
したがって、訂正事項10は、特許法第120条の5第2項ただし書き第3号に掲げる事項を目的とし、かつ、同条第9項において準用する同法第126条第5項及び第6項の規定に適合する。

3 小括
以上のとおり、本件訂正請求による訂正は、特許法第120条の5第2項ただし書き第1号ないし第3号に掲げる事項を目的とし、かつ、同条第9項において準用する同法第126条第5項及び第6項の規定に適合する。
したがって、明細書、特許請求の範囲を、訂正請求書に添付された訂正明細書、訂正特許請求の範囲のとおり、訂正後の請求項〔1-10〕について訂正することを認める。

第3 訂正後の本件発明
本件訂正請求により訂正された請求項1ないし10に係る発明は、訂正特許請求の範囲の請求項1ないし10に記載された事項により特定される、以下のとおりのものである。

「【請求項1】
絶縁性を有する材料で形成されている絶縁基板と、
前記絶縁基板の上面上に形成された発光部と、
前記発光部を封止する封止体と、
前記絶縁基板の上面に設けられた正電極外部接続ランドおよび負電極外部接続ランドと、
前記絶縁基板の上面に配置された、カソード用配線パターンとアノード用配線パターンを含む配線パターンとを備え、
前記発光部は、前記絶縁基板上に搭載された複数個の発光素子を有し、
前記発光素子は前記配線パターンの間に搭載され、
前記正電極外部接続ランドおよび前記負電極外部接続ランドは、前記アノード用配線パターンおよび前記カソード用配線パターンにそれぞれ接続され、
前記封止体は、第1の蛍光体を含有する第1の封止体と、前記第1の封止体上を部分的に覆うように、かつ、前記複数個の発光素子上に配置される様に形成され、前記第1の蛍光体と異なる第2の蛍光体を含有する第2の封止体とを含み、
前記正電極外部接続ランドと前記負電極外部接続ランドとが、前記発光部を挟んで対向していることを特徴とする発光装置。
【請求項2】
前記封止体は、六角形状、円形状、または矩形状の上面形状を有することを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
【請求項3】
前記絶縁基板は、円形状、または矩形状の上面形状を有することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の発光装置。
【請求項4】
前記絶縁基板は、前記正電極外部接続ランドに隣接する正極の極性表示を含むことを特徴とする、請求項1?3のいずれか1項に記載の発光装置。
【請求項5】
前記絶縁基板は、前記負電極外部接続ランドに隣接する負極の極性表示を含むことを特徴とする、請求項4に記載の発光装置。
【請求項6】
前記絶縁基板は、前記負電極外部接続ランドに隣接する負極の極性表示を含むことを特徴とする、請求項1?3のいずれか1項に記載の発光装置。
【請求項7】
前記正電極外部接続ランドは前記アノード用配線パターンに、前記負電極外部接続ランドは前記カソード用配線パターンに、外部引き出し配線パターンを通じてそれぞれ電気的に接続されており、
前記外部引き出し配線パターンは、前記正電極外部接続ランドと前記アノード用配線パターンとの間に形成された第1の外部引き出し配線パターンと、前記負電極外部接続ランドと前記カソード用配線パターンとの間に形成された第2の外部引き出し配線パターンとを有すること特徴とする請求項1?6のいずれか1項に記載の発光装置。
【請求項8】
前記外部引き出し配線パターンの幅は、前記正電極外部接続ランドおよび前記負電極外部接続ランドの幅より小さいことを特徴とする請求項7に記載の発光装置。
【請求項9】
(削除)
【請求項10】
(削除)」(以下、その順に「本件発明1」などという。)

第4 取消理由の概要
訂正前の請求項1ないし10に係る発明の特許に対して、当審が通知した取消理由の概要は、以下のとおりである。
本件特許の請求項1-10に係る発明は、その遡及出願(特願2007-67362号、平成19年3月15日出願)の出願前日本国内または外国において頒布された下記の刊行物に記載された発明又は電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった発明に基いて、その遡及出願の出願前にその発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が容易に発明をすることができたものであって、特許法第29条第2項の規定により特許を受けることができないから、その発明に係る特許は取り消されるべきものである。



甲第1号証:特開2003-347600号公報
甲第2号証:特開2000-183408号公報
甲第3号証:特表2006-525679号公報
甲第4号証:特開2005-252222号公報
甲第5号証:IDECオプトデバイス株式会社製品カタログ
IDECオプトデバイス(株) 2006年10月24日
甲第6号証:特開2006-128456号公報
甲第7号証:特開2002-252376号公報
甲第8号証:特開2003-46133号公報
甲第9号証:米国デザイン特許第573553号公報
(甲第9号証は、甲第5号証の発行日を示す証拠である。)

第5 当審の判断
1 甲号証の記載等
(1)甲第1号証
ア 甲第1号証には、以下の記載がある(下線は、当審が付加した。以下同様である。)。
(ア)【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光ダイオード(LED)を用いた照明用のLED実装基板に関するものである。

(イ)「【0003】
【発明が解決しようとする課題】…

【0005】本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、少ない部品点数と工数で製造することができ、発光度を上げつつ熱放散性を高く得ることができるLED実装基板を提供することを目的とするものである。」

(ウ)「【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係るLED実装基板は、絶縁性を有し、かつ熱伝導率が10W/(m・K)(25℃)以上である平板状のセラミック基板1の表面に、内周面2が内方へ下り傾斜した凹部3を少なくとも2個以上形成すると共に、各凹部3の底面4に光源となるLED素子5を実装して成ることを特徴とするものである。

【0008】また請求項3の発明は、請求項1又は2において、LED素子5と電気的に接続される電極6を凹部3の底面4に形成すると共に、この電極6から凹部3の内周面2に沿って凹部3の外部にまでセラミック基板1の表面に回路7を形成して成ることを特徴とするものである。
【0009】また請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれかにおいて、セラミック基板1の表面に形成した回路7に電源供給用回路部8を形成すると共に、この電源供給用回路部8と電力を供給するための電源供給配線9とを電気的に接続することによって、LED素子5に電源を供給可能にして成ることを特徴とするものである。」

(エ)「【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明する。

【0024】そして、図2(b)及び図3(b)に示すように、回路7を形成したセラミック基板1の各凹部3の底面4に、光源となるLED素子5をエポキシ樹脂などの接着用樹脂17を用いて固定すると共に、LED素子5の電極と凹部3の底面4に形成した回路電極6とを金線などの金属線18でワイアボンディングして、セラミック基板1にLED素子5を実装することによって、本発明に係るLED実装基板を製造することができる。LED素子5を実装した後の凹部3内には、蛍光体を含むシリコーン樹脂などの封止樹脂19を充填することによって、LED素子5を封止することができる。ここで、回路電極6が凹部3の外部に形成されていると、回路電極6とLED素子5の電極とを接合する金属線18の一部は必ずセラミック基板1の表面から飛び出してしまうこととなるが、本発明のように回路電極6が凹部3の底面4に形成されていると、上記の金属線18をすべて凹部3内に収容することができ、封止樹脂19を凹部3内に充填するだけで金属線18を封止することができるものである。」

(オ)「【0027】本発明に係るLED実装基板においては、次のようにしてLED素子5に電力を供給することが可能である。例えば、図4に示すようにセラミック基板1には予め、凹部3を形成しておくほか、貫通孔20も穿設しておくものであり、セラミック基板1に回路7を形成した後に、図示省略した電源に接続されている電源供給配線9の一端を、セラミック基板1において回路7を形成していない側から上記の貫通孔20に挿入する。その後、電源供給配線9の先端からリード線21を引き出し、このリード線21を回路7に形成した電源供給用回路部8に半田22で接合することによって、電源供給用回路部8と電源供給配線9とを電気的に接続する。そして、電源から電源供給配線9を通してLED素子5に電力を供給することが可能となるものである。このように本発明においては、セラミック基板1の表面に電源供給用回路部8を形成してあるので、電力の供給を容易に行うことができるものであり、また、セラミック基板1において回路7を形成していない側、すなわちLED素子5を実装していない側から電源供給配線9を貫通孔20に挿入するようにしているので、LED素子5を実装している側に電源供給配線9を配置する必要がなく、電源供給配線9がLED素子5の発光の障害とならないようにすることができるものである。」

(カ)図1?図4は、以下のとおりである。

イ 以下、図4に記載の実施形態及びその説明をする記載に基づいて引用発明を認定する。その際、甲第1号証には「【0027】本発明に係るLED実装基板においては、次のようにしてLED素子5に電力を供給することが可能である。例えば、図4に示すように…」の記載があるから、LED素子に電力を供給する構成を除き、LED実装基板の他の構成については、甲第1号証の他の記載及び図面を参酌する。
(ア)上記ア(ウ)によれば、以下の事項が記載されている。
「絶縁性を有し、かつ熱伝導率が10W/(m・K)(25℃)以上である平板状のセラミック基板1の表面に、内周面が内方へ下り傾斜した凹部3を少なくとも2個以上形成すると共に、各凹部3の底面に光源となるLED素子5を実装して成るLED実装基板において、
LED素子5と電気的に接続される電極6を凹部3の底面4に形成すると共に、この電極6から凹部3の内周面2に沿って凹部3の外部にまでセラミック基板1の表面に回路7を形成して成り、
セラミック基板1の表面に形成した回路7に電源供給用回路部8を形成すると共に、この電源供給用回路部8と電力を供給するための電源供給配線9とを電気的に接続することによって、LED素子5に電源を供給可能にして成るLED実装基板。」

(イ)上記ア(エ)の記載によれば、凹部3内には、蛍光体を含むシリコーン樹脂などの封止樹脂19が充填されることが開示されている。

(ウ)上記ア(オ)の記載によれば、電源供給用回路部8と電源供給配線9との電気的に接続は、電源供給配線9の先端から引き出したリード線21と半田22で接合することが開示されている。

(エ)上記ア(オ)の記載を踏まえて図4を見ると、「回路7は複数のLED素子5を直列に接続するとともに、その両端部にそれぞれ回路7の幅より広い幅の矩形形状の電源供給用回路部8が形成されていること」が看て取れる。

(オ)上記ア(ア)の記載によれば、LED実装基板は照明用のLED実装基板である。

(カ)以上によれば、甲第1号証には、以下の発明が開示されている。
「絶縁性を有し、かつ熱伝導率が10W/(m・K)(25℃)以上である平板状のセラミック基板1の表面に、内周面が内方へ下り傾斜した凹部3を少なくとも2個以上形成すると共に、各凹部3の底面に光源となるLED素子5を実装して成る照明用のLED実装基板において、
LED素子5と電気的に接続される電極6を凹部3の底面4に形成すると共に、この電極6から凹部3の内周面2に沿って凹部3の外部にまでセラミック基板1の表面に回路7を形成して成り、
セラミック基板1の表面に形成した回路7に電源供給用回路部8を形成すると共に、この電源供給用回路部8と電力を供給するための電源供給配線9とを電気的に接続することによって、LED素子5に電源を供給可能にして成り、
回路7は複数のLED素子5を直列に接続するとともに、その両端部にそれぞれ回路7の幅より広い幅の矩形形状の電源供給用回路部8が形成されており、
電源供給用回路部8と電源供給配線9との電気的に接続は、電源供給配線9の先端から引き出したリード線21と半田22で接合するものであり、
凹部3内には、蛍光体を含むシリコーン樹脂などの封止樹脂19が充填されている、
照明用のLED実装基板。」(以下「引用発明」という。)

(2)甲第2号証
ア 甲第2号証には以下の記載がある。
(ア)「【0014】上述した紫外LEDチップ1は、ボンディングワイヤ4などと共に樹脂層5により覆われている。ここで、樹脂層5は紫外LEDチップ1の周囲を覆うプレディップ材6と、このプレディップ材6の周囲を覆うキャスティング材7とを有している。プレディップ材6は、例えば無機の溶剤を用いて形成される。プレディップ材6とキャスティング材7は共に透明な樹脂などで形成される。
【0015】図1に示すLEDランプにおいて、プレディップ材6は2層積層構造を有しており、紫外LEDチップ1の周囲を覆う第1の層6aは青色発光蛍光体を含有している。さらに、第1の層6a上に形成された第2の層6bは黄橙色発光蛍光体を含有している。すなわち、2層構造を有するプレディップ材6のうち、紫外LEDチップ1の発光面を覆う第1の層6aは青色発光蛍光体を含む第1の蛍光体層として機能し、この第1の層(第1の蛍光体層)6a上に形成された第2の層6bは黄橙色発光蛍光体を含む第2の蛍光体層として機能する。」
(イ)図1は、以下のとおりである。

イ 上記アによれば、甲第2号証には、以下の技術事項が開示されている。
「紫外LEDチップ1の周囲を覆うプレディップ材6は2層積層構造を有しており、紫外LEDチップ1の周囲を覆う第1の層6aは青色発光蛍光体を含有し、さらに、第1の層6a上に形成された第2の層6bは黄橙色発光蛍光体を含有していること。」(以下「甲2の技術事項」という。)

(3)甲第3号証
ア 甲第3号証には以下の記載がある。
(ア)「【0025】
図10は複数のLED10の第1の好都合な構成を例示する上面図であり、接近して集められた六角形のアレイを形成している。PC基板92は共通の電極81Aおよび81Cを有する。」
(イ)図10は、以下のとおりである。

イ 上記アによれば、甲第3号証には、以下の技術事項が開示されている。
「電極81A、81CがLED10を挟んで対向していること。」(以下「甲3の技術事項」という。)

(4)甲第4号証
ア 甲第4号証には以下の記載がある。
(ア)「【0097】
LEDモジュールは、直径5cmの円形をしたAlNからなるセラミックス基板302と217個の樹脂レンズ304とを有している。セラミックス基板302には照明器具332に取り付けるためのガイド凹部306や、照明器具332からの給電を受けるための端子308,310が設けられている。
図29(a)はLEDモジュール300の平面図、図29(b)は図29(a)におけるG・G線断面図、図29(c)は、図29(b)におけるチップ実装部分の拡大図をそれぞれ示している。
【0098】
図29(c)に示すように、セラミックス基板302の下面には放熱特性を改善するための金メッキ312が施されている。
図29(a)において円形に見える各レンズの中心に対応するセラミックス基板302の上に、LEDチップ2が1個ずつ(全部で217個)実装されている。」
(イ)図29は、以下のとおりである。

イ 上記アによれば、甲第4号証には、以下の技術事項が開示されている。
「給電を受けるための端子308,310が発光部(217個の樹脂レンズ304と各樹脂レンズの中心に対応するセラミックス基板302の上に実装されたLEDチップ2)を挟んで対向していること。」(以下「甲4の技術事項」という。)

(5)甲第5号証
ア 甲第5号証は、IDECオプトデバイス株式会社の製品カタログであり、3頁左中央には、IDECサンシャインシリーズの外形寸法図が以下のとおり記載されている。

イ 上記アによれば、甲第5号証には、以下の技術事項が開示されている。
「+側電極と-側電極が発光部を挟んで対向していること、そして、+側電極、-側電極に隣接して、+の極性表示、-の極性表示が、それぞれ為されていること。」(以下「甲5の技術事項」という。)

(6)甲第6号証
ア 甲第6号証には以下の記載がある。
(ア)「【0013】
(第1の実施の形態)
(LED1の構成)
図1(a)および(b)は、第1の実施の形態に係る発光装置としてのLEDを示し、(a)は平面図、(b)は(a)のA-A部における縦断面図である。このLED1は、青色光を放射するフェイスアップ型のLED素子2Aと、紫外光を放射するフェイスアップ型のLED素子2Bと、表面にLED素子2A、2Bとの電気接続用の配線パターンである配線部3A、3B、および3Cを有する基板3と、基板3と一体化されてLED1の外装を形成する本体部4と、本体部4の開口部40に充填されるとともに本体部4内に収容されるLED素子2A,2B,およびワイヤ7を封止する光透過性の樹脂封止部5と、樹脂封止部5に含有される蛍光体6とを有する。
【0014】
LED素子2Aは、窒化物系化合物半導体材料によって形成されて、発光スペクトルの主ピークが450?480nmの発光波長を有する青色光を放射する。
【0015】
LED素子2Bは、窒化物系化合物半導体材料によって形成されて、発光スペクトルの主ピークが370?400nmの発光波長を有する紫外光を放射する。
【0016】
基板3は、セラミックによって形成されており、基板上にLED素子2A,2B,および外部回路との電気的接続を行うタングステン薄膜からなる配線部3A,3B,および3Cが形成されている。なお、配線部3A,3B,および3Cは、銅箔等の導電性薄膜で形成することも可能である。配線部3Aは共通電極であり、配線部3Bおよび3CとともにLED素子2A,2Bの電極部とワイヤ7を介して電気的に接続される。また、配線部3A,3B,および3Cは、基板3の底面において図示しない外部回路と半田リフロー等によって電気的に接続される。なお、基板3は、セラミック以外の他の材料としてガラスエポキシ等によって形成することも可能である。」
(イ)図1は、以下のとおりである。

イ 上記アによれば、甲第6号証には、以下の技術事項が開示されている。
「基板3の上面形状は矩形状であり、樹脂封止部5の上面形状は、円形であること。」(以下「甲6の技術事項」という。)

(7)甲第7号証
ア 甲第7号証には以下の記載がある。
(ア)「【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて、具体的に説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る表面実装型LEDの構造を示す平面図であり、図2はそのII-II 線断面図である。図中、1は基板である。ガラスエポキシ樹脂等からなる基板1の両端には、外部回路に接続するための外部電極2,2が設けられている。一方の外部電極2の中央部には、基板1の中央側に張り出させてチップ搭載部2aが設けられており、その端部に、GaN系化合物半導体を発光層として有するLEDチップ3が実装されている。他方の外部電極2には、チップ搭載部2aに対向させて内部電極2bが設けられている。LEDチップ3の一方の電極は、金線4によりチップ搭載部2aと、他方の電極は金線4により内部電極2bと接続されている。
【0013】LEDチップ3は、エポキシ樹脂等の透光性樹脂からなる第1透光性樹脂層5により封止されている。第1透光性樹脂層5は、直接LEDチップ3を封止するチップ封止部5aと、溝部5bを介し、チップ封止部5aの周囲に、その高さをチップ封止部5aの高さより高くして設けられたチップ封止部包囲部5cとからなる。
【0014】チップ封止部包囲部5cの内側であって、チップ封止部5aの上方と側方とに相当する部分には、蛍光剤を含むエポキシ樹脂等の透光性樹脂層からなる第2透光性樹脂層6が形成されている。蛍光剤は、LEDチップ3の発光波長を他の波長に変換できる、蛍光塗料、蛍光顔料、蛍光体等の蛍光物質である。
【0015】本発明の表面実装型LEDにおいては、第1透光性樹脂層5が蛍光剤を含んでいないので、LEDチップ3の金線4接続部分等の信頼性を確保することができる。そして、チップ封止部包囲部5cの内側に、蛍光剤を混合した第2透光性樹脂6を形成するので、第1透光性樹脂層5の形状により第2透光性樹脂層6の形状が定まる。従って、第2透光性樹脂層6の厚みを均一にすることができ、蛍光剤の分布が均一になるので、波長変換効率が均一になり、LEDの発光波長が均一化される。そして、LEDチップ3の上方だけでなく、側方も第2透光性樹脂層6で覆われているので、LEDチップ3の上面からの放射光と側面からの放射光との色調ムラが低減する。」
(イ)図1、図2は、以下のとおりである。

イ 上記ア(ア)の記載を踏まえて図1、2を見ると、以下の技術事項が看取できる。
「第1透光性樹脂層5は、第2透光性樹脂層6によって、部分的に覆われていること。」(以下「甲7の技術事項」という。)

(8)甲第8号証
ア 甲第8号証には以下の記載がある。
(ア)「【0044】(実施の形態8)図12に、本発明の請求項11に係る第8の実施の形態を示す。この実施の形態では、第4の実施の形態などと同様に、発光素子3を載置した凹部2内に透明封止物質5を一定量充填して硬化または固化させる。次に、このように作製した発光部の発光素子3を点灯させて配光分布を測定し、この測定データを元に配光特性に対して適切になるように、凹部2の上面内の領域ごとに必要な波長変換物質や光吸収体の濃度を見積もりする。
【0045】その後、第7の実施の形態で用いたドット式印刷の手法において多色印刷の手法を用い、波長変換物質や光吸収体の濃度の異なる複数種の樹脂7a、7bが供給される複数のノズル25a、25bを準備すると共に、凹部2の上面内の微小領域毎に見積もられた波長変換物質や光吸収体の濃度に合致するように、上記の複数種の樹脂7a、7bをノズル25a、25bからそれぞれ必要量ずつ滴下する。この後、樹脂7a、7bを硬化あるいは固化させて樹脂部4を形成することによって、発光装置を形成することができるものである。この発光装置では、実装基板1上の各場所毎に、波長変換物質または光吸収体の濃度が異なる樹脂7の種類を変化させて印刷しているので、実装基板1に波長変換物質や光吸収体の濃度が部分的に異なる樹脂部4が形成されることになる。
【0046】この方法は上述した他の実施の形態と比較すると、工程的にはやや煩雑であるが、発光部内における、観察する角度による色むらも低減されるので、発光部ごと、発光装置毎の色ばらつき、光量ばらつきが、さらに低減されるものである。
【0047】また、上記の方法ではドット印刷の手法を用いて波長変換物質または光吸収体の濃度が異なる樹脂7の種類を変化させて印刷しているが、図13(a)に示すように、スクリーン印刷の手法における多色印刷の手法を用いても、上記と同様の波長変換物質や光吸収体の濃度が部分的に異なる樹脂部4が形成可能である。また、図13のものにおいては複数回の印刷が行われるが、実装基板1上の各場所毎に、実装基板1に印刷される樹脂7の厚みを変化させ、大きさの異なる複数の層4a、4b、4cを積層して樹脂部4を形成することができるものであり、これにより、図13(b)に示すように、部分的に厚みが異なる樹脂部4を形成することができるものである。
【0048】さらに、図12、13のものにおいて、波長変換物質または光吸収体の種類が異なる複数種の樹脂7を用いてもよく、これにより、波長変換物質や光吸収体の種類が異なる樹脂7の種類を変化させて印刷することができるものであり、波長変換物質や光吸収体の種類が部分的に異なる樹脂部4が形成可能である。」
(イ)図12、図13は、以下のとおりである。

イ 上記アによれば、甲第8号証には、以下の技術事項が開示されている。
「発光素子3は、透明封止物質5及び樹脂7によって封止され、樹脂7に含まれる層4aの上面には、層4bによって部分的に覆われていること。そして、波長変換物質または光吸収体の種類が異なる複数種の樹脂7を用いてもよく、これにより、波長変換物質や光吸収体の種類が異なる樹脂7の種類を変化させて印刷することができるものであり、波長変換物質や光吸収体の種類が部分的に異なる樹脂部4が形成可能であること。」(以下「甲8の技術事項」という。)

2 対比
本件発明1と引用発明を対比する。
(1)本件発明1の「絶縁性を有する材料で形成されている絶縁基板」と引用発明の「絶縁性を有し、…のセラミック基板1」を対比すると、両者は相当関係にある。

(2)本件発明1の「前記絶縁基板の上面上に形成された発光部」と引用発明の「セラミック基板1の表面に」形成し、「底面に光源となるLED素子5を実装」する「少なくとも2個以上」の「凹部3」を対比する。
引用発明の「セラミック基板1の表面」は本件発明1の「絶縁基板の上面」に相当する。そして、引用発明の「凹部3」は、「底面に光源となるLED素子5を実装」するから、本件発明1の「発光部」に相当する。
してみると、両者は相当関係にある。

(3)本件発明1の「前記発光部を封止する封止体」と引用発明の「凹部3内」に「充填されている」「蛍光体を含むシリコーン樹脂などの封止樹脂1」を対比する。
上記(2)で検討したとおり、引用発明の「凹部3」は、本件発明1の「発光部」に相当する。また、引用発明の「封止樹脂1」は、本件発明1の「封止体」に相当する。
してみると、両者は相当関係にある。

(4)本件発明1の「前記絶縁基板の上面に設けられた正電極外部接続ランドおよび負電極外部接続ランド」と、引用発明の「セラミック基板1の表面に形成した回路7」「の両端部にそれぞれ」「形成されて」いる「回路7の幅より広い幅の矩形形状の電源供給用回路部8」であって、「電源供給配線9の先端から引き出したリード線21と半田22で接合する」「電源供給用回路部8」を対比する。
引用発明の「電源供給用回路部8」は、「電源供給配線9の先端から引き出したリード線21と半田22で接合する」ものであって、「回路7の幅より広い幅の矩形形状」であるから、本件発明1の「外部接続ランド」に相当する。そして、引用発明の「電源供給用回路部8」は、「セラミック基板1の表面に形成した回路7」「の両端部にそれぞれ」「形成されて」いるから、引用発明の「電源供給用回路部8」はセラミック基板1の表面に形成されるものである。さらに、引用発明の「電源供給用回路部8」は、「回路7」「の両端部にそれぞれ」「形成されて」いるところ、一方の「電源供給用回路部8」は正電極用であり、他方の「電源供給用回路部8」は負電極用である。
してみると、両者は相当関係にある。

(5)本件発明1の「前記絶縁基板の上面に配置された、カソード用配線パターンとアノード用配線パターンを含む配線パターン」と、引用発明の「セラミック基板1の表面に形成した回路7」であって、「複数のLED素子5を直列に接続する」「回路7」を対比する。
引用発明の「セラミック基板1の表面に形成」していることは、本件発明1の「絶縁基板の上面に配置され」ていることに相当する。
LED素子はアノード電極とカソード電極を有する素子であることが技術常識であることを踏まえると、電源供給用回路部8とLED素子のアノード電極を接続する回路7は本件発明1の「アノード用配線パターン」に相当し、電源供給用回路部8とLED素子のカソード電極を接続する回路7は本件発明1の「カソード用配線パターン」に相当する。
してみると、両者は相当関係にある。

(6)本件発明1の「前記発光部は、前記絶縁基板上に搭載された複数個の発光素子を有」することと、引用発明の「セラミック基板1の表面に」「形成」した「各凹部3」は「底面に光源となるLED素子5を実装」することを対比する。
上記(2)で検討したとおり、引用発明の「凹部3」は本件発明1の「発光部」に相当する。そして、引用発明の凹部3はセラミック基板の表面に形成されており、各凹部3の底面にLED素子5を実装しているから、LED素子5はセラミック基板上に実装されている。
してみると、両者は相当関係にある。

(7)本件発明1の「前記発光素子は前記配線パターンの間に搭載され」ることと、引用発明の「回路7は複数のLED素子5を直列に接続する」ことを対比する。
回路7は、上記上記(5)で検討したとおり、電源供給用回路部8とLED素子のアノード電極を接続する回路7と、電源供給用回路部8とLED素子のカソード電極を接続する回路7を含むところ、LED素子は「…アノード電極を接続する回路7」と「…カソード電極を接続する回路7」の間に実装される。
してみると、両者は相当関係にある。

(8)本件発明1の「前記正電極外部接続ランドおよび前記負電極外部接続ランドは、前記アノード用配線パターンおよび前記カソード用配線パターンにそれぞれ接続され」ることと、引用発明の「回路7は…の両端部にそれぞれ回路7の幅より広い幅の矩形形状の電源供給用回路部8が形成されて」いることを対比する。
回路7は、上記(5)で検討したとおり、電源供給用回路部8とLED素子のアノード電極を接続する回路7と、電源供給用回路部8とLED素子のカソード電極を接続する回路7を含む。また、上記(4)で検討したとおり、引用発明の「電源供給用回路部8」は、本件発明1の「外部接続ランド」に相当し、また、「回路7」「の両端部にそれぞれ」「形成されて」いる一方の「電源供給用回路部8」は正電極用であり、他方の「電源供給用回路部8」は負電極用である。そして、引用発明の「電源供給用回路部8」は、「回路7」「の両端部にそれぞれ」「形成されて」いるから、「電源供給用回路部8」と「回路7」は接続されている。
してみると、両者は相当関係にある。

(9)本件発明1の「発光装置」と引用発明の「照明用のLED実装基板」を対比する。
本件発明1の「発光装置」は、「絶縁基板」、「発光部」、「封止体」、「正電極外部接続ランドおよび負電極外部接続ランド」、「配線パターン」を備えるものであり、引用発明の「照明用のLED実装基板」は、「セラミック基板1」、「凹部3」、「封止樹脂19」、回路7の両端部にそれぞれ形成されている「電源供給用回路部8」、「回路7」を有するものである。
ここで、引用発明の「セラミック基板1」は本件発明1の「絶縁基板」に相当し、以下同様に、「凹部3」は「発光部」に、「封止樹脂19」は「封止体」に、回路7の両端部にそれぞれ形成されている「電源供給用回路部8」は「正電極外部接続ランドおよび負電極外部接続ランド」に、「回路7」は「配線パターン」に、それぞれ相当する。
してみると、引用発明の「照明用のLED実装基板」は、本件発明1の「発光装置」に相当する。

(10)以上によれば、本件発明1と引用発明は、
「絶縁性を有する材料で形成されている絶縁基板と、
前記絶縁基板の上面上に形成された発光部と、
前記発光部を封止する封止体と、
前記絶縁基板の上面に設けられた正電極外部接続ランドおよび負電極外部接続ランドと、
前記絶縁基板の上面に配置された、カソード用配線パターンとアノード用配線パターンを含む配線パターンとを備え、
前記発光部は、前記絶縁基板上に搭載された複数個の発光素子を有し、
前記発光素子は前記配線パターンの間に搭載され、
前記正電極外部接続ランドおよび前記負電極外部接続ランドは、前記アノード用配線パターンおよび前記カソード用配線パターンにそれぞれ接続される、
発光装置。」
の点で一致し、以下の点で相違する。

相違点1:「封止体」に関し、本件発明1では、「第1の蛍光体を含有する第1の封止体と、前記第1の封止体上を部分的に覆うように、かつ、前記複数個の発光素子上に配置される様に形成され、前記第1の蛍光体と異なる第2の蛍光体を含有する第2の封止体とを含」むのに対し、引用発明はそのような特定を有しない点。
相違点2:「前記正電極外部接続ランドと前記負電極外部接続ランド」に関し、本件発明1は、「前記発光部を挟んで対向している」のに対し、引用発明は、そのようなものではない点。

3 当審の判断
(1)相違点1について
特性が異なる2種類の蛍光体を含む発光装置は、甲2の技術事項、甲8の技術事項に開示されているが、「第1の蛍光体を含有する第1の封止体」と「前記第1の封止体上を部分的に覆うように、かつ、前記複数個の発光素子上に配置される様に形成され、前記第1の蛍光体と異なる第2の蛍光体を含有する第2の封止体」を含む発光装置は、甲第2号証?甲第8号証の何れにも開示されていない。そして、本件発明1は、上記相違点1に係る本件発明1の発明特定事項を有することにより、「【0046】…第1の封止体層43を部分的に覆うようにして第2の封止体層44を形成することで、第1の封止体層の一部のみの調整で発光装置として所望の色度特性を有する(たとえば、後述する色度座標を示す図13の(b)の範囲内に入る)発光装置を得ることができる」という明細書記載の効果を奏するものである。
そうすると、引用発明の凹部3内に充填される蛍光体を含む封止樹脂を、「第1の蛍光体を含有する第1の封止体」と「前記第1の封止体上を部分的に覆うように、かつ、前記複数個の発光素子上に配置される様に形成され、前記第1の蛍光体と異なる第2の蛍光体を含有する第2の封止体」とし、上記相違点1に係る本件発明1の発明特定事項と為すことは、当業者が引用発明と甲第2号証の技術事項?甲第8号証の技術事項に基づいて容易に想到し得るものとはいえない。

(2)小括
以上によれば、相違点2について検討するまでもなく、本件発明1は、当業者が引用発明と甲2の技術事項?甲8の技術事項に基づいて容易に発明をすることができたものとはいえない。

4 本件発明2-8について
本件発明2-8は、本件発明1を直接に、又は間接に引用する発明であって、本件発明1をさらに減縮する発明である。よって、上記3に示した理由と同様の理由により、本件発明2-8は、当業者が引用発明と甲2の技術事項?甲8の技術事項に基づいて容易に発明をすることができたものとはいえない。

第5 むすび
以上のとおり、本件発明1-8に係る特許は、取消理由通知に記載した取消理由及び特許異議申立書に記載された特許異議申立理由によっては、取り消すことができない。さらに、他に本件発明1-8に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。
また、本件発明9、10に係る特許は、上記のとおり、訂正により削除された。これにより、特許異議申立人西林博による特許異議申立てについて、請求項9及び10に係る申立ては、申立ての対象が存在しないものとなったため、特許法第120条の8第1項で準用する同法第135条の規定により却下する。
よって、結論のとおり決定する。
 
発明の名称 (54)【発明の名称】
発光装置
【技術分野】
【0001】
本発明は、発光装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、照明装置の光源としてLEDが多く用いられるようになってきている。LEDを使った照明装置の白色光を得る方法として、赤色LED、青色LEDおよび緑色LEDの三種類のLEDを用いる方法、青色LEDから発した励起光を変換して黄色光を発する蛍光体を用いる方法などがある。照明用光源としては、十分な輝度の白色光が要求されているために、LEDチップを複数個用いた照明装置が商品化されている。
【0003】
このような照明装置の一例として、たとえば特開2003-152225号公報(特許文献1)には、図14に模式的に示すような発光装置101が開示されている。図14に示す発光装置101は、アルミニウムで形成された金属板102上に凹状の素子格納部103が設けられるとともに、素子格納部間には、絶縁性のガラスエポキシ基板であって、その上に銅箔で形成された配線部105が設けられたプリント回路基板104が形成されてなる。そして、図14に示す例では、素子格納部103に載置(配置)された発光素子106と、前記プリント回路基板104上の配線部105とが、ボンディングワイヤ107を介して電気的に接続されてなる。さらに、この素子格納部103を、発光素子106およびボンディングワイヤ107ごと覆うようにして、樹脂封止体108にて封止されて構成される。特許文献1には、このような構成を備えることによって、放熱性を向上でき、かつ、発光ダイオードチップからの光を効率良く外部へ取り出すことができる発光装置を提供できると記載されている。
【0004】
しかしながら、図14に示すような発光装置101では、アルミニウムで形成された金属板102の直近に、銅箔で形成された配線部105が設けられたプリント回路基板104が配置されている(図中、金属板102と配線部105との間の間隔として、水平方向に関する直線距離dを示している)。このため、金属板102と配線部105との間に充分な電気的絶縁が達成されていないことが想定される。また、図14に示すような発光装置101では、ガラスエポキシ基板で形成されたプリント回路基板104を有するため、製造工程が複雑となり、安価な発光装置を提供できないという問題もある。
【0005】
また、たとえば特開2006-287020号公報(特許文献2)には、図15に模式的に示すようなLED部品201が開示されている。図15に示すLED部品201は、配線基板202に形成された貫通孔内に、LEDチップ204が搭載された金属またはセラミックで形成された放熱板203が接合されてなる。そして、図15に示す例では、LEDチップ204と、配線基板202に形成された配線パターン205とがボンディングワイヤWにより電気的に接続され、このLEDチップ204およびボンディングワイヤWが透明樹脂で形成された樹脂封止体206により埋設されてなる。特許文献2には、このような構成を備えることによって、LEDチップの発熱を効率的に放熱させることができ、生産性に優れた表面実装型のLED部品およびその製造方法を提供できると記載されている。
【0006】
しかしながら、特許文献2には、LEDチップ204およびボンディングワイヤWを埋設するための透明樹脂を塗布する方法について詳細には記載されていない。また、特許文献2に開示された図15に示すLED部品201では、配線パターン205は配線基板202の側面と裏面の一部に形成されているため製造が困難であり、安価に製造することができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2003-152225号公報
【特許文献2】特開2006-287020号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、充分な電気的絶縁が達成でき、かつ、製造工程が容易で安価に製造することができる発光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の発光装置は、絶縁性を有する材料で形成されている絶縁基板と、前記絶縁基板の上面上に形成された発光部と、前記発光部を封止する封止体と、前記絶縁基板の上面に設けられた正電極外部接続ランドおよび負電極外部接続ランドと、前記絶縁基板の上面に配置された、カソード用配線パターンとアノード用配線パターンを含む配線パターンとを備え、前記発光部は、前記絶縁基板上に搭載された複数個の発光素子を有し、前記発光素子は前記配線パターンの間に搭載され、前記正電極外部接続ランドおよび前記負電極外部接続ランドは、前記アノード用配線パターンおよび前記カソード用配線パターンにそれぞれ接続され、前記封止体は、第1の蛍光体を含有する第1の封止体と、前記第1の封止体上を部分的に覆うように、かつ、前記複数個の発光素子上に配置されるように形成され、前記第1の蛍光体と異なる第2の蛍光体を含有する第2の封止体とを含み、前記正電極外部接続ランドと前記負電極外部接続ランドとが、前記発光部を挟んで対向していることを特徴とする。
【0010】
本発明の発光装置において、前記封止体は、六角形状、円形状、または矩形状の上面形状を有することが好ましい。
【0011】
本発明の発光装置において、前記絶縁基板は、円形状、または矩形状の上面形状を有することが好ましい。
【0012】
本発明の発光装置において、前記絶縁基板は、前記正電極外部接続ランドに隣接する正極の極性表示を含むことを特徴することが好ましい。この場合、前記絶縁基板は、前記負電極外部接続ランドに隣接する負極の極性表示を含むことがより好ましい。
【0013】
本発明の発光装置において、前記絶縁基板は、前記負電極外部接続ランドに隣接する負極の極性表示を含むことが好ましい。
【0014】
本発明の発光装置において、前記正電極外部接続ランドは前記アノード用配線パターンに、前記負電極外部接続ランドは前記カソード用配線パターンに、外部引き出し配線パターンを通じてそれぞれ電気的に接続されており、前記外部引き出し配線パターンは、前記正電極外部接続ランドと前記アノード用配線パターンとの間に形成された第1の外部引き出し配線パターンと、前記負電極外部接続ランドと前記カソード用配線パターンとの間に形成された第2の外部引き出し配線パターンとを有することが好ましい。またこの場合、前記外部引き出し配線パターンの幅は、前記正電極外部接続ランドおよび前記負電極外部接続ランドの幅より小さいことが好ましい。
【0015】(削除)
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、充分な電気的絶縁が達成でき、かつ、製造工程が容易で安価に製造することができる発光装置およびその製造方法を提供することができる。また本発明の発光装置は、従来と比較して演色性が向上され、また色ズレが発生しにくいものであり、液晶ディスプレイ、照明用光源に好適に適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の好ましい第1の例の発光装置1を模式的に示す上面図である。
【図2】図1に示す例の発光装置1における発光部2を模式的に示す断面図である。
【図3】図1に示す例の発光装置1の絶縁基板3を模式的に示す上面図である。
【図4】本発明の好ましい第2の例の発光装置21を模式的に示す上面図である。
【図5】本発明の好ましい第3の例の発光装置31を模式的に示す上面図である。
【図6】本発明の好ましい第4の例の発光装置41を模式的に示す上面図である。
【図7】本発明の好ましい第5の例の発光装置51を模式的に示す上面図である。
【図8】図1に示した例の発光装置1を蛍光灯型LEDランプ61に適用した場合を示す斜視図である。
【図9】図6に示した例の発光装置41を蛍光灯型LEDランプ71に適用した場合を示す斜視図である。
【図10】図6に示した例の発光装置41を電球型LEDランプ81に適用した場合を示す断面図である。
【図11】本発明の発光装置の製造方法の好ましい一例を段階的に示す図である。
【図12】本発明の発光装置の製造方法に用いられる、好ましい一例のシリコーンゴムシート91を模式的に示す図である。
【図13】CIEの色度座標を示すグラフである。
【図14】従来の典型的な発光装置101を模式的に示す断面図である。
【図15】従来の典型的なLED部品201を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
図1は、本発明の好ましい第1の例の発光装置1の上面図であり、図2は、図1に示す例の発光装置1における発光部2を模式的に示す断面図である。また図3は、図1に示す例の発光装置1の絶縁基板3を模式的に示す上面図である。本発明の発光装置1は、絶縁基板3上に、直線状の配線パターン4が平行に配置されて複数形成され、その配線パターン4間に複数個の発光素子5が配線パターン4に電気的に接続された状態で搭載され、封止体6で封止された発光部2を備えることを特徴とする。本発明の発光装置1では、特に、絶縁基板3に発光素子5を直に搭載することで隣接する発光素子間、および発光素子/電極間の絶縁耐圧を高くすることができる。
【0019】
本発明の発光装置1によれば、絶縁基板3上に複数形成された直線状の配線パターン4間に、配線パターン4に電気的に接続された状態で複数個の発光素子5を搭載してなることで、従来の金属基板上に絶縁層を形成する場合とは異なり、充分な電気絶縁性が達成される。すなわち、上述したように、従来の図14に示した例のような構成では、発光素子が搭載されている金属板102の直近に配線部105が設けられたプリント回路基板104が配置されているため、充分な電気的絶縁を達成することが困難であった。このような構成において絶縁物で隔離することなく充分な電気的絶縁を達成するためには、金属板102と配線部105との間の水平方向に関する直線距離dを充分な長さだけ確保する必要がある。これに対し、本発明の発光装置1では、絶縁基板3上に配線パターン4を直接形成し、またこの絶縁基板3上に発光素子5を直に搭載し、配線パターン4とはボンディングワイヤWを用いて電気的に接続した状態とするため、上述した直線距離を考慮することなく発光装置を設計することができ、製造も容易となる。また本発明の発光装置1では、金属板上に絶縁層を形成する構成でないため、製造に際して金属板上に絶縁層を形成する工程が不要であり、この点からも製造は容易である。
【0020】
また、発光強度の強い発光素子を1つ備える発光装置を発光させた場合には、輝点状の発光となり、人の目には眩しく感じられるため用途が限定されてしまう。本発明の発光装置1では、複数個の発光素子5を備えるため、輝点状の発光が生じることなく均一な発光を実現することができ、広範な用途に適用することができる。本発明の発光装置1においてはまた、平行に複数形成された直線状の配線パターン4に沿って、複数個の発光素子5の搭載位置を自在に設定することができ、発光装置1の輝度調整、色度調整が容易にできる。またこの発光装置1では、発光素子の発熱が集中しないように、発光素子5の搭載位置を設定して放熱対策を講じることも容易にできる。さらに本発明の発光装置1では、発光素子の搭載個数も調整することができるため、所望の仕様に応じて全光束、消費電力を調整することができる。
【0021】
本発明の発光装置1において、発光素子5は、直線状の各配線パターンを挟んで、配線パターンに沿って直線状に複数個搭載されてなることが好ましい。本発明の発光装置における配線パターンの数は、特に制限されるものではないが、アノード用配線パターン、カソード用配線パターンがそれぞれ1本以上必要であるため、少なくとも2本以上の配線パターンが必要であり、2?4本の範囲内が好ましい。発光装置から電流350mAの時に全光束を300lmを得るためには、発光素子が36個必要となる。その場合、たとえば配線パターン4は、4つの配線パターン4a,4b,4c,4dを有するように形成され、配線パターン4a,4b間に12個、配線パターン4b,4c間に12個、配線パターン4c,4d間に12個の発光素子5がそれぞれ搭載される(図1?図3に示す例)。
【0022】
なお、図1?図3には、発光装置1が正方形状の上面形状を有するように実現された例を示しているが、この場合には、図3に示すように、直線状の配線パターン4は、発光装置1の上面形状である正方形状の対角線の1つに平行になるように形成されてなることが好ましい。このように配線パターン4が形成されてなることで、配線パターン4の長さおよび間隔を十分に確保することができ、また後述する発光装置の固定用穴、外部配線用穴などを形成できる領域も確保できるというような利点がある。なお、上述した発光装置の上面形状とは、絶縁基板3の基板面に平行な断面における形状を意味する。
【0023】
また本発明の発光装置1において、配線パターン4を挟んで搭載された各発光素子5は、側面同士が対向しないようにずらして配置されていることが好ましい。このように発光素子5が配置されていることで、輝度が均一となり、輝度ムラを低減できるという利点がある。
【0024】
また本発明の発光装置1においては、発光素子5は上面形状が長方形状の発光素子を用いることが好ましい。ここで、発光素子5の上面形状は、絶縁基板3上に搭載された状態での当該絶縁基板3の基板面に平行な上面における形状を指す。このような上面形状が長方形状の発光素子5として、具体的には、当該上面形状における短辺が200?300μmの範囲内であり、長辺が400?1000μmの範囲内である発光素子が例示される。本発明の発光装置1では、このような上面形状が長方形状の発光素子5を用いる場合には、当該発光素子5の上面形状の短辺に沿った方向が配線パターン4の長手方向と平行となるように搭載されていることが好ましい。通常、上面形状が長方形状の発光素子5においては、その上面の短辺側に電極パッドが形成されているため、上述のように発光素子5を搭載することで、ボンディングワイヤWを用いた発光素子5の電極パッドと配線パターン4との間の電気的接続を容易に行うことができ、ボンディングワイヤWの切断、ボンディングワイヤWの剥れなどの不良を防止することができる。また、このようにすることで、配線パターン4の長手方向に沿って所望の間隔、所望の数だけ発光素子5を搭載することにより所望の光が得られるよう容易に調整することができるという利点がある。
【0025】
上述のように本発明に用いる発光素子5は、長方形状の上面形状を有する発光素子を用いることが好ましいが、上述したような発光素子の上面の短辺側に通常電極パッドが形成されていることにより、ボンディングワイヤWを用いた配線パターン4との間の電気的接続が容易であり、ボンディングワイヤWの切断、剥れなどの不良の防止の効果が特に顕著であることから、長尺状の上面形状を有する発光素子を用いることがより好ましい。ここで、「長尺状」とは、上面形状における短辺の長さに対し長辺の長さが顕著に長い形状を指し、たとえば、長辺が480μmであり、短辺が240μmであるような上面形状を有する発光素子が例示される。長尺状の上面形状を有する発光素子を用いる場合には、電極パッドが短辺の端(短辺側)に設けられ、電極パッドが対向するように設けられた発光素子を用いることが好ましい。
【0026】
なお、本発明の発光装置1において、平行に配置された複数の直線状の配線パターン4と、複数個の発光素子5との間をどのように電気的に接続するかは特に制限されるものではなく、直線状の配線パターン4を挟んで搭載された発光素子5同士は、直列に電気的に接続されていてもよいし、並列に電気的に接続されていてもよい。直線状の配線パターン4を挟んで搭載された発光素子5同士が直列に電気的に接続され、直線状の配線パターンに沿って直線状に搭載された発光素子5同士が並列に電気的に接続されていてもよい。なお、発光素子と電極との距離は近い方が配線の抵抗による電圧降下が最も小さくなるので好ましい。さらに、配線パターンに沿って直線状に配列されて複数個搭載されている発光素子は全て電極と電気的に接続するのではなく、一部の発光素子は予備の発光素子として搭載しただけの状態にしておくことが好ましい。このようにすることで、発光素子を封止体で封止する前の検査工程(後述)で故障して発光しない発光素子があることが分かった場合に、予備の発光素子を電極と電気的に接続して所定の明るさとすることができる。
【0027】
本発明の発光装置はまた、配線パターンが、発光素子との間の電気的接続の位置決め用のパターン、または、発光素子の搭載位置の目安用のパターンをさらに有することが、好ましい。図3には、平行に形成された4つの直線状の配線パターン4に繋がって、パターン7が点在して形成された例を示している。このパターン7を、配線パターン4と発光素子5との間の電気的接続の位置決め、または、発光素子5の搭載位置の目安として用いることで、発光素子の搭載および配線パターンとの間の電気的接続が容易となり、さらに自動化装置を用いる場合の認識パターンとして用いることもできるという利点がある。
【0028】
本発明の発光装置1では、発光素子5と配線パターン4との間の直線距離が0.1mm以上であることが好ましく、0.5mm以上であることがより好ましい。ここで、この直線距離は、絶縁基板3の基板面に沿った方向における発光素子5と配線パターン4との間の直線距離を意味する。上記直線距離が0.1mm以上であることで、電気的絶縁性が確実に達成される。なお、ワイヤボンディングの際のタレ、ボンディングワイヤの切断防止の観点からは、発光素子5と配線パターン4との間の水平方向に沿った直線距離は、1.5mm以下であることが好ましく、1.0mm以下であることがより好ましい。
【0029】
本発明の発光装置1はまた、図2に示すように、配線パターン4の厚みは、発光素子の厚みよりも小さいことが好ましい。これによって、発光素子5から発光する光を、配線パターンによって外部に放出される光が遮蔽することが低減され、外部に効率よく光を放出できる発光装置1が実現できる。具体的には、配線パターン4の上記領域の厚みと発光素子5の厚みとの差は、0.005mm以上であることが好ましく、0.07mm以上であることがより好ましい。
【0030】
本発明の発光装置1における絶縁基板3は、絶縁性を有する材料で形成されていればよく、特に制限されるものではないが、熱膨張が小さく、熱伝導性が高く、かつ光反射率が高いことから、白色のセラミック基板であることが好ましい。ここで、「白色」とは、物体が全ての波長の可視光線をほぼ100%反射するような物体の色を指す(ただし、100%の反射率をもった理想的な白色の物体は存在しない。)。白色のセラミック基板を絶縁基板3として用いることで、発光素子5からの出射光のうち、特に下面方向への光を白色のセラミック基板にて反射することができ、発光素子5からの出射光をロスなく有効に活用できるとともに、高い放熱性および耐熱性が要求される駆動電流として大電流を供給する用途にも好適に適用することができる。さらに、発光素子5の信頼性を向上できるとともに、封止体6が蛍光体を含有する場合(後述)には、発光素子5からの熱による蛍光体の劣化を抑えることもでき、蛍光体により波長変換されて出光する光の色度ズレが生じにくい。またさらに、上述のように光反射率の高いセラミック基板を用いることで、基板材料および/または配線パターンの形成材料に光反射率90%以上の銀を用いる必要がないため、銀マイグレーションの心配がなく、さらに銀が硫化してしまう問題もない。
【0031】
白色のセラミック基板を用いる場合には、光反射率が90%以上と高いことから、酸化アルミニウム(アルミナ)、窒化アルミニウム、ボロンナイトライド、窒化ケイ素、酸化マグネシウム、フォルステライト、ステアタイト、低温焼結セラミックから選ばれるいずれか、または、これらの複合材料で形成されたセラミック基板が好ましい。上述した中でも、安価で、反射率が高く、加工しやすく、工業材料として広く使われている酸化アルミニウム(アルミナ)で形成された白色のセラミック基板が特に好ましい。
【0032】
本発明の発光装置1に用いられる発光素子5としては、当分野において通常用いられる発光素子を特に制限なく用いることができる。このような発光素子としては、たとえば、サファイヤ基板、ZnO(酸化亜鉛)基板、GaN基板、Si基板、SiC基板、スピネルなどの基板上に、窒化ガリウム系化合物半導体、ZnO(酸化亜鉛)系化合物半導体などの材料を成長させた青色系LED(発光ダイオード)チップ、InGaAlP系化合物半導体LEDチップ、AlGaAs系化合物半導体LEDチップなどの半導体発光素子を挙げることができる。中でも、絶縁性基板に片面2電極構造を容易に作製でき、結晶性のよい窒化物半導体を量産性よく形成できることから、サファイヤ基板上に窒化ガリウム系化合物半導体を成長させた青色系LEDを発光素子として用いることが、好ましい。このような青色系LEDを発光素子として用いる場合には、当該半導体発光素子からの光で励起されて黄色系の光を発する蛍光体を封止体中に分散させることで、白色を得るように発光装置を実現することが好ましい(後述)。
【0033】
なお、本発明の発光装置に用いられる発光素子は、発光色は青色発光に限定されるものではなく、たとえば紫外線発光、緑色発光などの発光色の発光素子を用いても勿論よい。また、青色系LEDを発光素子として用い、この青色系LEDから発せられる光を蛍光体によって変換して白色を得る構成に換えて、蛍光体を用いずにたとえば赤、緑、青の三色のLEDチップをそれぞれ発光素子として用いて、白色などの照明に必要な色が得られるように発光装置を実現するようにしても勿論よい。
【0034】
本発明の発光装置1に用いられる発光素子5は、その形状については特に制限されるものではないが、上述したように、上面形状が長方形状であることが好ましく、長尺状であることがより好ましい。なお、本発明の発光装置1においては、一方の面にP側電極およびN側電極が形成された発光素子5を用いる必要がある。このような発光素子5を、P側電極およびN側電極が形成された面を上面として絶縁基板3上の配線パターン4の間に搭載し、配線パターン4との間を電気的に接続する。
【0035】
発光素子5と配線パターン4との電気的接続は、図2に示すように、P側電極およびN側電極をそれぞれ配線パターン4にボンディングワイヤWをボンディングすることで実現される。ボンディングワイヤWとしては、当分野において従来から広く用いられている適宜の金属細線を特に制限されることなく用いることができる。このような金属細線としては、たとえば金線、アルミニウム線、銅線、白金線などが挙げられるが、中でも腐食が少なく、耐湿性、耐環境性、密着性、電気伝導性、熱伝導性、伸び率が良好であり、ボールが出来やすいことから、金線をボンディングワイヤWとして用いることが好ましい。
【0036】
本発明の発光装置1は、上述したように配線パターン4の間に、配線パターン4に電気的に接続された状態で搭載された複数個の発光素子5を、電気的接続を行っているボンディングワイヤWごと、封止体6にて封止してなる。封止体6による封止は、直線状の配線パターン4に沿って両側に搭載された発光素子5を含むように直線状の封止体を複数形成するようにしてもよいし、絶縁基板上の直線状の配線パターンおよび発光素子の全てを1つの封止体で封止するようにしてもよい。発光装置の輝度ムラを低減でき、封止体の厚みのバラツキを低減できる観点からは、図1?図3に示す例のように、絶縁基板上の直線状の配線パターンおよび発光素子の全てを1つの封止体で封止することが好ましい。
【0037】
本発明の発光装置1における封止体6を形成するための材料(封止材料)としては、透光性を有する材料であれば特に制限されるものではなく、当分野において従来から広く知られた適宜の材料を用いて形成することができる。このような封止材料としては、たとえば、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂などの耐候性に優れた透光性樹脂材料、耐光性に優れたシリカゾル、硝子などの透光性無機材料が好適に用いられる。
【0038】
本発明における封止体6は、所望の光が得られるように調整可能であり、また、白色、昼白色、電球色などが容易に得られることから、蛍光体を含有してなることが好ましい。蛍光体としては、たとえば、Ce:YAG(セリウム賦活イットリウム・アルミニウム・ガーネット)蛍光体、Eu:BOSE(ユーロピウム賦活バリウム・ストロンチウム・オルソシリケート)蛍光体、Eu:SOSE(ユーロピウム賦活ストロンチウム・バリウム・オルソシリケート)蛍光体、ユーロピウム賦活αサイアロン蛍光体などを好適に用いることができるが、これらに制限されるものではない。
【0039】
なお、本発明における封止体6には、蛍光体と共に拡散剤を含有させるようにしてもよい。拡散剤としては、特に制限されるものではないが、たとえば、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素、炭酸カルシウム、二酸化珪素などが好適に用いられる。
【0040】
本発明における封止体6は、発光装置1の所望される光の色度に応じて、2層で実現することができる。この場合、図2に示すように第1の蛍光体を含有する第1の封止体層8と、第1の封止体層8上に積層された第2の蛍光体を含有する第2の封止体層9とを備えるように実現されることが好ましい。このように封止体6を第1の封止体層8と第2の封止体層9とで構成することで、色度を容易に調整でき、色度ズレのない発光装置を、良好な歩留りで安価に提供することができるという利点がある。好適な具体例としては、樹脂材料としてメチルシリコーンを用い、これに第1の蛍光体としてEu:BOSEを分散させ、硬化させることにより第1の封止体層8を形成し、この第1の封止体層8を覆うようにして、樹脂材料として有機変性シリコーンを用い、これに第2の蛍光体としてEu:SOSEを分散させ、硬化させることにより第2の封止体層9を形成する場合が例示される。色度ズレの調色の観点からは、第2の封止体層9は、第1の封止体層8の上面の少なくとも一部を覆うようにして第1の封止体層8上に積層されていることが好ましく、図2に示すように第1の封止体層8の上面の全面を第2の封止体層9で覆うようにして実現されることが特に好ましい。なお、1層(第1の蛍光体層)のみで所望の色度の光を発する発光装置が得られる場合には、封止体6は単層で実現されても勿論よい。ここで、第1の蛍光体を含有する第1の封止体層8と、第2の蛍光体を含有する第2の封止体層9の境界は、明確に分離していても、明確に分離していなくともよい。
【0041】
本発明における封止体6は、その形状については特に制限されるものではないが、六角形状、円形状、長方形状または正方形状の上面形状を有することが好ましい。図1?図3には、第1の封止体層8を正方形状の上面形状を有するように形成し、この第1の封止体層8の上面の全面を覆うようにして正方形状の上面形状を有するように第2の封止体層9を形成してなる例を示している。なお、上述した封止体6、第1の封止体層8および第2の封止体層9の上面形状とは、絶縁基板3の基板面に平行な断面における形状を指す。
【0042】
ここで、図4は、本発明の好ましい第2の例の発光装置21の上面図である。図4に示す例の発光装置21は、封止体22の上面形状が円形状であることを除いては図1に示した例の発光装置1と同様の構成を有するものであり、同様の構成を有する部分については同一の参照符を付して説明を省略する。図4に示すように封止体22が円形状の上面形状を有するように実現されることで、対称形状であるため光指向性がよいという利点がある。このため、上述した六角形状、円形状、長方形状または正方形状の中でも、図4に示すように円形状の上面形状を有するように封止体22を実現することが特に好ましい。
【0043】
また封止体6は、上方に凸となる半球状に形成するようにしてもよい。この場合には、封止体6にレンズとしての機能を持たせることも可能になる。
【0044】
本発明の発光装置1は、その全体の形状についても特に制限されるものではないが、六角形状、円形状、長方形状または正方形状の上面形状を有するように実現されることが好ましい。発光装置が長方形状または正方形状の上面形状を有する場合には、発光素子を密着させて配置することができるため、発光装置を蛍光灯型LEDランプに適用する場合に特に好ましい。また、発光装置を電球型LEDランプ(後述)に適用する場合には、発光装置が円形状の上面形状を有するように実現されることが好ましい。図1および図4には、上述のように発光装置1が正方形状の上面形状を有するように実現された例を示している。
【0045】
また図5は、本発明の好ましい第3の例の発光装置31の上面図である。図5に示す例の発光装置31は、封止体33の上面形状が六角形状であり、発光装置31の上面形状が円形状であることを除いては図1に示した例の発光装置1と同様の構成を有するものであり、同様の構成を有する部分については同一の参照符を付して説明を省略する。図5に示す例の発光装置31のように封止体33を六角形状の上面形状を有するように実現することでも、対称形状であるため、光の指向性がよいという利点がある。また、図5に示す例のように円形状の上面形状を有する(円形状の上面形状を有する絶縁基板32を用いる)された発光装置31は、電球型LEDランプに特に好適に適用できる。
【0046】
図6は、本発明の好ましい第4の例の発光装置41の上面図である。図6に示す例の発光装置41は、封止体42(第1の封止体層43)の上面形状が円形状であり、第2の封止体層44が第1の封止体層43の上面の一部のみを覆うように形成されていることを除いては図5に示した例の発光装置31と同様の構成を有するものであり、同様の構成を有する部分については同一の参照符を付して説明を省略する。図6に示す例の発光装置41のように封止体42を円形状の上面形状を有するように実現することで、対称形状であるため、光の指向性がよいという利点がある。また図6に示す例では、円形状の上面形状を有するように形成された第1の封止体層43と、この第1の封止体層43を部分的に覆うようにして形成された第2の封止体層44とで封止体42が形成されている。このように第1の封止体層43を部分的に覆うようにして第2の封止体層44を形成することで、第1の封止体層の一部のみの調整で発光装置として所望の色度特性を有する(たとえば、後述する色度座標を示す図13の(b)の範囲内に入る)発光装置を得ることができるという利点がある。なお、このような場合、第2の封止体層44にて覆う第1の封止体層43の部分は、所望の色度特性に応じて選択する(たとえば、後述する色度座標を示す図13の(b)の範囲内に入っていない部分など)。また図6に示す例の発光装置41は、円形状の上面形状を有するため、図5に示した例の発光装置31と同様に電球型LEDランプに特に好適に適用できる。
【0047】
図7は、本発明の好ましい第5の例の発光装置51の上面図である。図7に示す例の発光装置51は、封止体52(第1の封止体層53)の上面形状が正方形状であり、第2の封止体層44が第1の封止体層53の上面の一部のみを覆うように形成されていることを除いては図5に示した例の発光装置31と同様の構成を有するものであり、同様の構成を有する部分については同一の参照符を付して説明を省略する。図7に示す例の発光装置51のように封止体52(第1の封止体層53)を正方形状の上面形状を有するように実現することで、後述する固定用穴、外部配線用穴などを形成できる領域を確保できるという利点がある。また図7に示す例では、正方形状の上面形状を有するように形成された第1の封止体層53と、この第1の封止体層53を部分的に覆うようにして形成された第2の封止体層44とで封止体42が形成されており、これによって図6に示した例と同様の効果が奏される。また図7に示す例の発光装置51は、円形状の上面形状を有するため、図5、図6に示した例の発光装置31,41と同様に電球型LEDランプに特に好適に適用できる。上記第1の封止体層43、第1の封止体層53は第1の蛍光体を含有し、第2の封止体層44は第2の蛍光体を含有する。
【0048】
本発明の発光装置は、製造方法が容易で、色ズレが発生しにくい発光装置が提供でき、このことから、液晶ディスプレイのバックライト光源または照明用光源に特に好適に用いられる。本発明の発光装置を用いることで、白色を含め電球色など任意の色調の上記光源を実現できる。
【0049】
本発明の発光装置は、通常、上述した用途に供するために、相手部材に取り付け、固定するための固定用穴を有する。図1および図4に示した正方形状の上面形状を有する発光装置1,21では、正方形状の上面形状を有する絶縁基板3の対向する角部に、絶縁基板3を貫通するように設けられた固定用穴11が対角線上に配置されて1つずつ形成された場合を示している。また、図5?図7に示した円形状の上面形状を有する発光装置31,41,51では、切り欠き状の固定用穴34が、円形状の上面形状を有する絶縁基板32の中心を通る直線上に配置されて1つずつ形成された例を示している。
【0050】
また本発明の発光装置は、上述した用途に供するために、固定用冶具を用いて相手部材に取り付けられ、固定される。この固定用冶具としては、たとえば図1および図4に示す固定用冶具19のように、内壁にネジ山が形成された固定用穴11に挿入され、螺合するネジなどが挙げられる。また固定用冶具は、接着シートなどであってもよい。
【0051】
本発明の発光装置においては、絶縁基板と同じ材料で形成された固定用冶具を用いて固定されてなることが好ましい。絶縁基板と同じ材料で形成された固定用冶具を用いることで、絶縁基板と固定用冶具との熱膨張率を同じにすることができ、熱による反りなどで絶縁基板に割れ、ヒビは発生することを低減でき、発光装置の歩留りを向上することができる。具体的には、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ボロンナイトライド、窒化ケイ素、酸化マグネシウム、フォルステライト、ステアタイト、低温焼結セラミックから選ばれるいずれか、または、これらの複合材料で形成された固定用冶具を、絶縁基板の形成材料に合わせて好適に用いることができる。
【0052】
ここで、図8?図10には、本発明の発光装置を照明用光源として適用した例をそれぞれ示している。図8は、図1に示した例の発光装置1を蛍光灯型LEDランプ61に適用した場合を示す斜視図であり、図9は、図6に示した例の発光装置41を蛍光灯型LEDランプ71に適用した場合(第1の蛍光体層43を部分的に覆う第2の蛍光体層44については省略している)を示す斜視図であり、図10は、図6に示した例の発光装置41を電球型LEDランプ81に適用した場合を示す断面図である。図8?図10に示すように、発光装置1,41は、それぞれ固定用穴11,34で、固定用冶具19を用いて取り付けられ、固定される。
【0053】
なお、本発明の発光装置は、図1、図4?図7にそれぞれ示されているように、絶縁基板3,32上に、正電極外部接続ランド12および負電極外部接続ランド13が直接設けられ、この正電極外部接続ランド12および負電極外部接続ランド13と電源(図示せず)との間をそれぞれ電気的に接続するための外部接続配線14が設けられてなることが好ましい。
【0054】
また本発明の発光装置は、図1、図4?図7にそれぞれ示されているように、絶縁基板3,32に、外部接続配線14を通すための外部配線用穴15が形成されてなることが好ましい。図1および図4に示す例では、正方形状の上面形状を有する絶縁基板3に、上述した固定用穴11が設けられている対角線上とは異なるもう1つの対角線上に配置されるように正電極外部接続ランド12および負電極外部接続ランド13が設けられており、さらに絶縁基板3の対向する2つの辺の中央付近に切り欠き状の外部配線用穴15が形成されている。また、図5?図7に示す例では、円形状の上面形状を有する絶縁基板32上に、上述したように固定用穴34が形成された中心を通る直線上に概ね垂直な中心を通る直線上に、切り欠き状の外部配線用穴15が形成され、この固定用穴34と外部配線用穴15との間に、対向して正電極外部接続ランド12および負電極外部接続ランド13が設けられている。なお、図4?図7に示す例のように円形状の上面形状を有する絶縁基板32に固定用穴34および外部配線用穴15を切り欠き状に形成した場合には、相手部材に取り付けられた状態で、発光装置が周方向に回るのを防止する、回り止めの役割も果たす。
【0055】
また、本発明の発光装置は、図3に示すように、絶縁基板3上に、配線パターン4の一端と正電極外部接続ランド12および負電極外部接続ランド13との間を電気的に接続するための外部引き出し配線パターン16,17がさらに形成されていることが好ましい。このような外部引き出し配線パターン16,17により、電源(図示せず)と配線パターン4との間を、正電極外部接続ランド12および外部引き出し配線パターン16、負電極外部接続ランド13および外部引き出し配線パターン17をそれぞれ介して、電気的に接続することができる。
【0056】
さらに本発明の発光装置は、絶縁基板上に、検査用のパターンがさらに形成されてなるのが好ましい。図3には、配線パターン4aと配線パターン4bとの間、配線パターン4cと配線パターン4dとの間にそれぞれスポット状の検査用のパターン18が形成された例を示している。このような検査用のパターン18が絶縁基板3上に形成されていることで、配線パターン4aと配線パターン4bとの間、配線パターン4bと配線パターン4cとの間および配線パターン4cと配線パターン4dとの間の導通の検査を検査用のパターン18を介して容易に行うことができるようになる。また、この検査用のパターン18は、ダイボンド、ワイヤボンディングを自動化装置で行う際の認識パターンとしても用いることができる。なお、検査用のパターンは、図3に示したようなスポット状に限定されるものではなく、配線パターン4bと配線パターン4cとそれぞれ電気的に繋がっておりプローブを当てられる大きさのパターンにて実現されてもよい。
【0057】
本発明はまた、発光装置の製造方法についても提供する。上述してきた本発明の発光装置は、その製造方法については特に制限されるものではないが、本発明の発光装置の製造方法を適用することで好適に製造することができる。本発明の発光装置の製造方法は、絶縁基板上に複数の配線パターンを形成する工程と、配線パターン間に複数個の発光素子を搭載する工程と、発光素子と配線パターンとを電気的に接続する工程と、貫通孔を有するシリコーンゴムシートを絶縁基板上に載置する工程と、シリコーンゴムシートの貫通孔内に、発光素子を封止する封止体を形成する工程とを基本的に含む。ここで、図11は、本発明の発光装置の製造方法の好ましい一例として、図1に示した発光装置1を製造する場合を段階的に示す図である。以下、図11を参照して、本発明の発光装置の製造方法について具体的に説明する。
【0058】
まず、図11(a)に示すように、絶縁基板3上に、配線パターン4を形成する。上述したように図11は図1に示した発光装置1を製造する場合であるので、配線パターン4として、4つの直線状の配線パターン4a,4b,4c,4dを平行に配置して絶縁基板3上に形成する。好適な具体例として、厚み1mmの酸化アルミニウムで形成された白色の絶縁基板3上に、厚み0.07mmの金膜をスパッタリング法を用いて形成した後、フォトエッチング法にて配線パターン4a,4b,4c,4d(幅1mm、間隔2mm)を形成する場合が挙げられるが、これに限定されるものではない。なお、上述したように発光素子との間の電気的接続の位置決め用または発光素子の搭載位置の目安用のパターン7として直線から外側に膨らんだパターン、外部引き出し配線パターン16,17、検査用のパターンを形成する場合には、所望のパターンとなるように設計してフォトエッチングを行えばよい。
【0059】
次に、図11(b)に示すように、配線パターン4間に発光素子5を搭載する。ここで、発光素子5の搭載は、たとえばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、イミド樹脂などの熱硬化性樹脂を用いて発光素子5を絶縁基板3に直に接着することで行うことができる。そうすることにより、沿面放電電圧で決まる絶縁耐圧をできる限り高くすることができる。すなわち、電極方向に配列された発光素子と発光素子との間の絶縁耐圧は発光素子間の距離と絶縁基板の誘電率で決まり、発光素子と電極との間の絶縁耐圧も同様に発光素子と電極との最短距離と絶縁基板の誘電率で決まる。好適な具体例としては、絶縁基板3上に平行に形成された直線状の配線パターン4a,4b,4c,4dのそれぞれの間に、発光素子5として短辺幅0.24mm、長辺0.48mm、厚み0.14mmのLEDチップをエポキシ樹脂を用いて接着し、固定する場合が挙げられるが、これに限定されるものではない。その後、図11(b)に示すように、所望の電気的接続の状態に応じて、配線パターン4と発光素子5とをワイヤボンディングWを用いて電気的に接続する。
【0060】
なお、本発明の発光装置の製造方法では、上述のように発光素子と配線パターンとを電気的に接続した後に、発光素子の特性を検査する工程と、検査の結果、特性不良があった場合に、予備の発光素子を配線パターンと接続する工程とをさらに含むことが好ましい。この検査は、たとえば発光素子に電流を流し、その光出力特性を測定することで行なうことができる。また、外観検査としてボンディングワイヤWの断線、ボンディング不良も併せて行なうようにしてもよい。
【0061】
次に、図11(c)に示すように、貫通孔92を有するシリコーンゴムシート91を絶縁基板3上に載置する。ここで、図12は、本発明の発光装置の製造方法において用いられる、好ましい一例のシリコーンゴムシート91を模式的に示す図である。本発明の製造方法に用いるシリコーンゴムシートは、封止体を形成するための空間となる貫通孔を有するものを用いるが、この貫通孔の形状については特に制限されるものではなく、形成しようとする封止体の上面形状に応じた形状のものを用いることができる。上述したように、封止体は、六角形状、円形状、長方形状または正方形状の上面形状を有することが好ましいため、シリコーンゴムシート91の貫通孔は、六角形状、円形状、長方形状または正方形状の上面形状を有することが好ましい。図12には、一例として、長方形状の上面形状を有する貫通孔92を有するシリコーンゴムシート91を示している。なお、上述したような貫通孔92を有するシリコーンゴムシート91は、絶縁基板上の直線状の配線パターンおよび発光素子の全てを1つの封止体で封止する場合に特に好適に用いることができるが、直線状の配線パターン4に沿って両側に搭載された発光素子5を含むように直線状の封止体を複数形成する場合には、対応する複数個の所望の形状の貫通孔を有するシリコーンゴムシートを用いるようにすればよい。
【0062】
シリコーンゴムシート91は、容易に入手可能であり、ゴム製であるため弾性を有し、配線パターンなどの段差があっても隙間なく密着させて設けることができ、好ましい。また、シリコーンゴムシート91には、絶縁基板3に設けた状態では後述する封止体形成用の樹脂の漏れを防ぐことができ、また、封止体形成後に容易に除去できることから、一面に両面接着シートを接着しておき、この接着シートで絶縁基板3に接着させるようにすることが好ましい。
【0063】
本発明の発光装置の製造方法に用いるシリコーンゴムシートは、その厚みが、形成する第1の封止体層の厚みの2倍以上であることが好ましい。シリコーンゴムシートが、第1の封止体層の厚みの2倍以上の厚みを有することで、色度ズレを修正するために2度塗りができ、封止材料の漏れを防止できるという利点がある。
【0064】
次に、図11(d)に示すように、シリコーンゴムシート91の貫通孔92内に、発光素子5を封止する封止体6を形成する。ここで、封止体6には、上述のように蛍光体を含有させることが、好ましい。また、封止体6は単層、二層のいずれの形態で形成するようにしてもよい(図11は、図1に示した発光装置1を製造する場合であるため、第1の蛍光体を含有する第1の封止体層8と、第2の蛍光体を含有する第2の封止体層9とを有するように封止体6を形成する場合を示している。
【0065】
本発明の発光装置の製造方法におけるこの封止体で発光素子を封止する工程は、シリコーンゴムシートの貫通孔内に第1の蛍光体を含有する封止材料を注入する工程と、第1の蛍光体を含有する樹脂を硬化させて第1の封止体層を形成する工程と、第1の封止体層形成後の発光装置の色度特性を測定する工程とを含むことが、好ましい。
【0066】
この場合、まず、シリコーンゴムシート91の貫通孔92内に第1の蛍光体を含有する封止材料を注入する。ここで、封止材料としては、上述したようにたとえば、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂などの耐候性に優れた透光性樹脂材料、耐光性に優れたシリカゾル、硝子などの透光性無機材料が好適に用いられる。また、第1の蛍光体としては、上述したようにたとえば、Ce:YAG蛍光体、Eu:BOSEあるいはEu:SOSE蛍光体、ユーロピウム賦活αサイアロン蛍光体などを好適に用いることができる。また、封止材料には上述した拡散剤が添加されていてもよい。
【0067】
次に、シリコーンゴムシート91の貫通孔92内に注入された第1の蛍光体を含有する封止材料を硬化させる。封止材料を硬化させる方法としては、用いる封止材料に応じて従来公知の適宜の方法を特に制限されることなく用いることができる。たとえば封止材料として透光性樹脂材料であるシリコーン樹脂を用いる場合には、シリコーン樹脂を熱硬化させることで、封止材料を硬化させることができる。なお、封止材料としてモールド用の樹脂を用い、金型を用いて封止材料を硬化させるようにしてもよい。封止材料の硬化により形成される封止体(第1の封止体層)の形状は特にされるものではなく、たとえば上方に凸となる半球状の形状に封止体を形成することで、封止体にレンズとしての機能を持たせるようにしてもよい。
【0068】
次に、上述のようにして第1の封止体層を形成した後の発光装置の色度特性を測定する。ここで、図13はCIEの色度座標を示すグラフである。発光装置の色度特性は、JIS28722の条件C,DIN5033teil7、ISOk772411に準拠のd・8(拡散照明・8°受光方式)光学系を採用した測定装置を用いて測定することができる。たとえば、CIEの色度表でx、y=(0.325、0.335)となる光を発するように、第1の蛍光体と封止材料であるシリコーン樹脂とを5:100の重量比で混合したものをシリコーンゴムシート91の貫通孔92内に注入し、150℃の温度で30分間熱硬化させて第1の封止体層を形成した場合、形成された第1の封止体層の色度範囲は、図13中の(a)の領域内となる。このような第1の封止体層を有する発光装置について色度特性を測定する場合には、色度範囲は図13中の(b)の領域から外れてしまう。このような場合には、発光装置の色度範囲が図13中の(b)の領域内となるように、第1の封止体層上に第2の封止体層を形成する。
【0069】
第2の封止体層を形成する場合、本発明の発光装置の製造方法は、上述した第1の封止体層形成後の発光装置の色度特性を測定する工程の後に、第1の封止体層上に、第2の蛍光体を含有する封止材料を注入する工程と、第2の蛍光体を含有する封止材料を硬化させて第2の封止体層を形成する工程と、第2の封止体層形成後の発光装置の色度特性を測定する工程と、シリコーンゴムシートを除去する工程とをさらに含むことが好ましい。すなわち、上述した第1の封止体層を形成する各工程と同様にして、まず、第1の封止体層上に第2の蛍光体を含有する封止材料を注入し、硬化させて、第2の封止体層を形成する。第2の封止体層を形成するための第2の蛍光体および封止材料は、上述した第1の封止体層を形成するための第1の蛍光体および封止材料のうち、所望される色度特性に応じて適宜選択し、場合によっては拡散剤をさらに添加して用いることができる。上述した例の場合には、CIEの色度表でx、y=(0.345、0.35)となる光が得られるように、たとえば第2の蛍光体と封止材料であるシリコーン樹脂とを2:100の重量比で混合して第1の封止体層上に注入し、150℃で1時間熱硬化させて第2の封止体層を形成する。そうすることで、第2の封止体層を形成した後、発光装置の色度特性を同様に測定した場合には、図13中の(b)の領域内の色度範囲の発光装置を得ることができる。
【0070】
このように、本発明の発光装置の製造方法では、必要に応じて第2の封止体層をさらに形成するようにすることで、色度ズレのない発光装置を、歩留りよく安価に製造することができるようになる。なお、上述したように、第2の封止体層は第1の封止体層の上面の少なくとも一部を覆うように形成すればよく、第1の封止体層の上面の全面を覆うように形成されてもよいし(たとえば、図1、図4、図5に示した例)、第1の封止体層の上面を部分的に覆うように形成されてもよい(たとえば、図6、図7に示した例)。
【0071】
また、たとえばCIEの色度表でx、y=(0.325、0.335)となる光を発するように、第1の蛍光体と封止材料であるシリコーン樹脂とを5:80の重量比で混合したものをシリコーンゴムシート91の貫通孔92内に注入し、120℃の温度で30分間熱硬化させて第1の封止体層を形成した場合など、当該第1の封止体層形成後の発光装置の色度特性を測定した際に、色度範囲が図13中の(b)の領域内となるような場合には、上述したような第2の封止体層をさらに形成する必要はなく、第1の封止体層をそのまま封止体として備える発光装置を製造すればよい。
【0072】
本発明の発光装置の製造方法では、上述したように第1の封止体層単独、または、第1の封止体層および第2の封止体層を形成した後に、シリコーンゴムシート91を取り除き、上述した本発明の発光装置が提供される。上述したように、シリコーンゴムシート91は一面に両面接着シートを接着しておき、この接着シートで絶縁基板3に接着させるようにしておくことで、容易に除去することができる。なお、シリコーンゴムシートは何度も使用することが可能である。
【符号の説明】
【0073】
1,21,31,41,51 発光装置、2 発光部、3,32 絶縁基板、4 位置決め用配線パターン、5 発光素子、6,22,33,42,52 封止体、7 パターン、8,43,53 第1の封止体層、9,44 第2の封止体層、11,34 固定用穴、12 正電極外部接続ランド、13 負電極外部接続ランド、14 外部接続配線、15 外部配線用穴、16,17 外部引き出し配線パターン、18 検査用パターン、19 固定冶具、61,71 蛍光灯型LEDランプ、81 電球型LEDランプ、91 シリコーンゴムシート、92 貫通孔。
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
絶縁性を有する材料で形成されている絶縁基板と、
前記絶縁基板の上面上に形成された発光部と、
前記発光部を封止する封止体と、
前記絶縁基板の上面に設けられた正電極外部接続ランドおよび負電極外部接続ランドと、
前記絶縁基板の上面に配置された、カソード用配線パターンとアノード用配線パターンを含む配線パターンとを備え、
前記発光部は、前記絶縁基板上に搭載された複数個の発光素子を有し、
前記発光素子は前記配線パターンの間に搭載され、
前記正電極外部接続ランドおよび前記負電極外部接続ランドは、前記アノード用配線パターンおよび前記カソード用配線パターンにそれぞれ接続され、
前記封止体は、第1の蛍光体を含有する第1の封止体と、前記第1の封止体上を部分的に覆うように、かつ、前記複数個の発光素子上に配置されるように形成され、前記第1の蛍光体と異なる第2の蛍光体を含有する第2の封止体とを含み、
前記正電極外部接続ランドと前記負電極外部接続ランドとが、前記発光部を挟んで対向していることを特徴とする発光装置。
【請求項2】
前記封止体は、六角形状、円形状、または矩形状の上面形状を有することを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
【請求項3】
前記絶縁基板は、円形状、または矩形状の上面形状を有することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の発光装置。
【請求項4】
前記絶縁基板は、前記正電極外部接続ランドに隣接する正極の極性表示を含むことを特徴とする、請求項1?3のいずれか1項に記載の発光装置。
【請求項5】
前記絶縁基板は、前記負電極外部接続ランドに隣接する負極の極性表示を含むことを特徴とする、請求項4に記載の発光装置。
【請求項6】
前記絶縁基板は、前記負電極外部接続ランドに隣接する負極の極性表示を含むことを特徴とする、請求項1?3のいずれか1項に記載の発光装置。
【請求項7】
前記正電極外部接続ランドは前記アノード用配線パターンに、前記負電極外部接続ランドは前記カソード用配線パターンに、外部引き出し配線パターンを通じてそれぞれ電気的に接続されており、
前記外部引き出し配線パターンは、前記正電極外部接続ランドと前記アノード用配線パターンとの間に形成された第1の外部引き出し配線パターンと、前記負電極外部接続ランドと前記カソード用配線パターンとの間に形成された第2の外部引き出し配線パターンとを有すること特徴とする請求項1?6のいずれか1項に記載の発光装置。
【請求項8】
前記外部引き出し配線パターンの幅は、前記正電極外部接続ランドおよび前記負電極外部接続ランドの幅より小さいことを特徴とする請求項7に記載の発光装置。
【請求項9】(削除)
【請求項10】(削除)
 
訂正の要旨 審決(決定)の【理由】欄参照。
異議決定日 2019-01-31 
出願番号 特願2016-116215(P2016-116215)
審決分類 P 1 651・ 121- YAA (H01L)
P 1 651・ 852- YAA (H01L)
P 1 651・ 851- YAA (H01L)
最終処分 維持  
前審関与審査官 皆藤 彰吾吉野 三寛  
特許庁審判長 西村 直史
特許庁審判官 星野 浩一
小松 徹三
登録日 2017-11-17 
登録番号 特許第6242437号(P6242437)
権利者 シャープ株式会社
発明の名称 発光装置  
代理人 特許業務法人深見特許事務所  
代理人 特許業務法人深見特許事務所  
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