JP2007273613A - 発光ダイオード光源及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光ダイオードを保護する樹脂が剥がれ落ちることを防止し、発光ダイオード光源の長寿命化を図る。
【解決手段】発光ダイオード光源１００の表面１１１に凹部１１２を設ける。発光ダイオード１３０は、凹部１１２のなかに設置する。凹部１１２の内壁に、内側方向に突出した突出部１１３を設ける。凹部１１２のなかを、樹脂１５０で埋め、発光ダイオード１３０を保護する。樹脂１５０は、突出部１１３がストッパーとなるので、剥がれ落ちることがない。
【選択図】図１

Description

この発明は、発光ダイオードを用いた光源に関する。

発光ダイオードを用いた光源において、基板上に配置した発光ダイオードの上から樹脂を被せることにより、発光ダイオードを保護する（例えば、特許文献１）。
また、発光ダイオードの周辺を滑らかな鏡面状に仕上げることにより、発光ダイオードが発した光を前方に向かって反射させ、発光ダイオードが発した光の利用効率を高めている。
特開２００５−１０１６１６号公報

発光ダイオードの周辺を滑らかな鏡面状に仕上げると、その上から樹脂を被せた場合に、樹脂の吸着力を十分に発揮することができない。
また、発光ダイオードの発熱や外気温の変化により、発光ダイオード光源が熱膨張・収縮すると、基板と樹脂との間で熱膨張率が異なることから、樹脂がいっそう剥がれやすくなる。
この発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたもので、発光ダイオードを保護する樹脂が剥がれることによる発光ダイオード光源の寿命短縮を防ぐことを目的とする。

この発明にかかる発光ダイオード光源は、
表面と、上記表面に対して窪んだ凹部と、上記凹部のなかに位置し、上記凹部の内側方向に突出した突出部とを有する基台と、
上記基台の凹部のなかに配置する発光ダイオードと、
上記基台の凹部のなかを埋め、上記発光ダイオードを覆う樹脂と、
を有することを特徴とする。

この発明にかかる発光ダイオード光源によれば、凹部のなかに位置し、凹部の内側方向に突出した突出部があるので、発光ダイオードを覆う樹脂が剥がれ落ちることがない。これにより、発光ダイオード光源の寿命を長くすることができるという効果を奏する。

実施の形態１．
実施の形態１を、図１〜図５を用いて説明する。

図１は、この実施の形態における発光ダイオード光源１００の一部拡大断面斜視図である。
発光ダイオード光源１００は、基台１１０、発光ダイオード１３０、樹脂１５０を有する。
基台１１０は、発光ダイオード光源１００の本体であり、例えば、配線基板、反射板などにより構成される。
基台１１０は、平らな表面１１１を有し、その一部が窪んで、凹部１１２を形成している。凹部１１２は、例えば、すり鉢状、円錐台状、角錐台状、椀状、円柱状、角柱状などの形状である。
凹部１１２の最上部（内縁部）には、突出部１１３がある。
突出部１１３は、凹部１１２の内壁から内側方向に突出している。突出部１１３は、凹部１１２の最上部に庇状に形成され、外側は表面１１１と同じ平面を構成する。

発光ダイオード１３０（ＬＥＤ）は、電圧を印加すると発光する素子である。なお、発光ダイオード１３０に電力を供給する回路、配線などは省略してある。
樹脂１５０（封止樹脂）は、凹部１１２のなかを埋めている。樹脂１５０は、発光ダイオード１３０を覆っている。樹脂１５０は、例えば、無色透明あるいは蛍光体などを混入した透明の有機物であり、発光ダイオード１３０が出す光を透過し、発光ダイオード１３０を保護する。

次に、この実施の形態における発光ダイオード光源１００の製造方法について説明する。
図２は、この実施の形態における発光ダイオード光源１００の製造方法を示す一部拡大断面斜視図である。
基台１１０は、凹部１１２を有する基台基部１１８と、凹部１１２に対応する位置に凹部よりも半径の短い貫通孔を備える基台表面部１１９とにより形成する。

発光ダイオード配置工程において、基台基部１１８に発光ダイオード１３０を配置する。また、発光ダイオード１３０を配線し、電気的に接続する。
樹脂注入工程において、凹部１１２に樹脂１５０を注入する。
基台表面部接合工程において、基台基部１１８に基台表面部１１９を接合する。
その後、樹脂１５０が乾燥し、図に示すような矢印状の断面を有する形状に固まる。

なお、樹脂注入工程は、基台表面部接合工程のあとでもよい。すなわち、基台表面部１１９を基台基部１１８に接合したのち、樹脂１５０を注入して、凹部１１２を埋めてもよい。
しかし、樹脂注入工程を基台表面部接合工程のあとに行うと、突出部１１３の下に樹脂１５０が注入されない隙間が残ってしまう可能性があるので、樹脂注入工程は基台表面部接合工程よりも前に行うほうが好ましい。

樹脂１５０は、例えば、有機物などにより形成するので、基台１１０とは熱膨張率が異なる。発光ダイオード１３０の発熱あるいは外気温の変化などにより、基台１１０及び樹脂１５０が膨張（あるいは収縮）すると、基台１１０と樹脂１５０との間に隙間が生じる場合がある。
樹脂１５０の吸着力（アンカー効果）だけで基台１１０に樹脂１５０を接合している場合、基台１１０と樹脂１５０との間に隙間が生じると、樹脂１５０が剥がれ落ちてしまう可能性がある。
この実施の形態では、突出部１１３に樹脂１５０が引っかかる。このようなストッパー構造により、樹脂１５０が剥がれ落ちることがない。
これにより、樹脂１５０が剥がれ落ちることによる発光ダイオード光源１００の劣化を防ぐことができるので、発光ダイオード光源１００の寿命が長くなる。

また、樹脂１５０の剥がれを防止するために、例えば、樹脂１５０の上をガラスなどの透明な材料で覆う場合には、十分な強度を得るため、ガラスの層を厚くする必要があり、発光ダイオード光源１００が大きくなってしまう。
この実施の形態では、突出部１１３を形成するだけで、樹脂１５０の剥がれを防止できるので、発光ダイオード光源１００を小型化・軽量化できる。

次に、この実施の形態における発光ダイオード光源１００の別の例について説明する。
図３は、この実施の形態における発光ダイオード光源１００の別の例を示す一部拡大断面斜視図である。
この例において、突出部１１３は、凹部１１２の最上部から内側方向に向かって突出し、爪状の形状を有する。突出部１１３は４つあり、凹部１１２の内周四方にそれぞれ位置している。
なお、突出部１１３は４つでなくてもよいが、３つ以上の突出部１１３が互いに１８０度未満の間隔で配置されているほうが樹脂１５０がずれる可能性がないので好ましい。

このように、突出部１１３は、凹部１１２の最上部の全周にわたって形成するのではなく、一部に形成しても、樹脂１５０が剥がれ落ちるのを防ぐことができる。突出部１１３を一部に形成するほうが、突出部１１３の影による発光ダイオード１３０の光の損失が少なく、光の利用効率が高くなるので、好ましい。

図４は、この実施の形態における発光ダイオード光源１００の更に別の例を示す一部拡大断面斜視図である。
この例において、凹部１１２は、四角錐台状をしている。また、突出部１１３は三角板状の形状であり、凹部１１２の最上部の四隅にそれぞれ位置する。これにより、凹部１１２は、外から見ると八角形状に見える。

このように、凹部１１２が角錐台状あるいは角柱状である場合、突出部１１３を凹部１１２の角に設けてもよい。このような突出部１１３によっても、樹脂１５０が剥がれ落ちるのを防ぐことができる。
また、突出部１１３が爪状の場合、外力によって突出部１１３が折れ曲がり、樹脂１５０が剥がれ落ちてしまう可能性があるが、この例では、突出部１１３を２方向から支えるので、突出部１１３が折れ曲がりにくくなり、好ましい。

図５は、この実施の形態における発光ダイオード光源１００の更に別の例を示す一部拡大断面斜視図である。
この例において、突出部１１３は、２本の棒状の部分である。突出部１１３は、凹部１１２を横断し、反対側に接続している。突出部１１３は、凹部１１２の最上部でないところから突出し、樹脂１５０の内部に埋まっている。
このように、突出部１１３は、板状ではなく、棒状であってもよい。また、突出部１１３は、凹部１１２の反対側と接続していてもよい。また、突出部１１３は、凹部１１２の最上部でないところから突出していてもよい。また、突出部１１３は、樹脂１５０のなかに埋まっていてもよい。
このように、突出部１１３を樹脂１５０のなかに埋めることにより、突出部１１３の影による発光ダイオード１３０の光の損失が少なく、光の利用効率が高くなるので、好ましい。

この実施の形態における発光ダイオード光源１００によれば、凹部１１２の内側方向に突出した突出部１１３があるので、樹脂１５０が剥がれ落ちることがなく、発光ダイオード光源１００の寿命を長くすることができるという効果を奏する。

この実施の形態における発光ダイオード光源１００によれば、突出部１１３が凹部１１２の内縁部に位置するので、発光ダイオード光源１００の製造が容易であるという効果を奏する。

この実施の形態における発光ダイオード光源１００によれば、突出部１１３が凹部１１２の内壁から内側方向に庇状に突出しているので、突出部１１３が外力によって変形しにくく、発光ダイオード光源１００の寿命を長くすることができるという効果を奏する。

この実施の形態における発光ダイオード光源１００は、例えば、照明装置の光源として用いることができる。この実施の形態における発光ダイオード光源１００を照明装置の光源として用いると、発光ダイオード光源１００の寿命が長いので、発光ダイオード光源１００を交換する必要がない。したがって、照明装置全体の構造を簡略化でき、また、デザインの自由度が増す。また、照明装置の維持コストを抑えることもできる。

実施の形態１における発光ダイオード光源１００の一部拡大断面斜視図。 実施の形態１における発光ダイオード光源１００の製造方法を示す一部拡大断面斜視図。 実施の形態１における発光ダイオード光源１００の別の例を示す一部拡大断面斜視図。 実施の形態１における発光ダイオード光源１００の更に別の例を示す一部拡大断面斜視図。 実施の形態１における発光ダイオード光源１００の更に別の例を示す一部拡大断面斜視図。

符号の説明

１００ 発光ダイオード光源、１１０ 基台、１１１ 表面、１１２ 凹部、１１３ 突出部、１１８ 基台基部、１１９ 基台表面部、１３０ 発光ダイオード、１５０ 樹脂。

Claims (4)

1. 表面と、上記表面に対して窪んだ凹部と、上記凹部のなかに位置し、上記凹部の内側方向に突出した突出部とを有する基台と、
   上記基台の凹部のなかに配置する発光ダイオードと、
   上記基台の凹部のなかを埋め、上記発光ダイオードを覆う樹脂と、
   を有することを特徴とする発光ダイオード光源。
2. 上記突出部は、上記凹部の内縁部に位置することを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード光源。
3. 上記突出部は、上記凹部の内壁から内側方向に庇状に突出していることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード光源。
4. 請求項１に記載の発光ダイオード光源を有することを特徴とする照明装置。

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