JP2009054617A - Light-emitting module and light-emitting device - Google Patents
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Description
本発明は、LED等の光源を用いた発光モジュール及び発光装置に関する。 The present invention relates to a light emitting module and a light emitting device using a light source such as an LED.
LED等の光源を用いた発光モジュールにおいて、特に屋外で使用する場合には、防水や防塵の対策を講ずる必要がある。このため、LEDを用いた照明器具に関して、LEDを配列実装したプリント基板を筐体内に収納固定し、その筐体内に透明樹脂を充填し、LED及び電子部品全体を樹脂モールドして照明器具を構成したものが提案されている(特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に示されたものでは、プリント基板が熱により、すなわち、樹脂を充填し、硬化させる過程における熱や照明器具の使用中における実装部品による熱等で反りを生じ、変形し、はんだ部分にクラックが発生したり、また、プリント基板の変形により、プリント基板に実装されたLEDの光の出射方向が乱れて、所望の配光が得にくいといった不都合が生じる。
However, in the one shown in
そこで、本発明は、上記不都合を解消しようとするもので、実装基板の防水性、防塵性を確保できるとともに、基板の変形の発生を抑制し、はんだ部分のクラック等を防止し、また、所望の配光を得ることができる発光モジュール及び発光装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is intended to solve the above inconveniences, and can secure the waterproofness and dustproofness of the mounting board, suppress the occurrence of deformation of the board, prevent cracking of the solder part, and the like. It is an object of the present invention to provide a light emitting module and a light emitting device capable of obtaining the above light distribution.
請求項1に記載の発光モジュールは、ケース本体と、複数の光源が配設される基板面を有し、ケース本体に、基板面方向にスライドして収納支持される基板と、ケース本体の内壁に設けられ、前記基板の面に沿って配設される補強手段と、ケース本体内に、前記基板を含んで充填された樹脂製の充填材とを具備することを特徴とする。
The light emitting module according to
本発明及び以下の発明において、特に指定しない限り用語の定義及び技術的意味は次による。ケース本体は、直方体、円柱、三角柱等で構成でき、その形状には限定されない。光源は、LEDで構成するのが好適であるが、有機EL等の固体発光素子、サブミニチュアランプ等で構成してもよい。補強手段は、基板の変形の発生を抑制する機能を発揮し得れば足り、その形状等には限定されない。また、補強手段は、基板の表面又は裏面に沿って配設してもよいし、両面に配設してもよい。さらに、基板のケース本体への支持は、特別に支持部を構成してもよいし、補強手段で兼用してもよい。充填材としては、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂等、適宜選択できる。 In the present invention and the following inventions, definitions and technical meanings of terms are as follows unless otherwise specified. A case main body can be comprised by a rectangular parallelepiped, a cylinder, a triangular prism, etc., and is not limited to the shape. The light source is preferably composed of an LED, but may be composed of a solid light emitting element such as an organic EL, a subminiature lamp, or the like. The reinforcing means only needs to exhibit a function of suppressing the occurrence of deformation of the substrate, and is not limited to its shape. Further, the reinforcing means may be disposed along the front surface or the back surface of the substrate, or may be disposed on both surfaces. Further, the support of the substrate to the case main body may specially constitute a support part or may be shared by a reinforcing means. As the filler, a silicone resin, a urethane resin, a polyester resin, or the like can be appropriately selected.
請求項2に記載の発光モジュールは、ケース本体と、複数の光源が配設される基板面を有し、ケース本体に、基板面方向にスライドして収納支持される第1の基板と、光源を点灯する点灯回路部品が実装される基板面を有し、ケース本体に、基板面方向にスライドして収納支持される第2の基板と、ケース本体の内壁に設けられ、第1の基板の表裏両面に沿い、該基板の長手方向の両端部付近と中央部付近に、該基板を挟むように配設される補強手段と、ケース本体の内壁に設けられ、第2の基板の上面に沿い配設される補強手段と、ケース本体内に、前記両基板を含んで充填された樹脂製の充填材とを具備することを特徴とする。本発明は、光源が配設された第1の基板と点灯回路部品が実装された第2の基板との2枚の基板を設けたものであるが、例えば、第1の基板及び第2の基板に加えて第3の基板を設けることを排斥するものではない。
The light-emitting module according to
請求項3に記載の発光モジュールは、請求項2に記載の発光モジュールにおいて、第2の基板の上面に配設される補強手段は、該基板の面と直交する方向に許容寸法を有するようにテーパ状に構成されていることを特徴とする。
The light emitting module according to
請求項4に記載の発光装置は、装置本体と、この装置本体に組込まれた請求項1乃至請求項3に記載の発光モジュールとを具備したことを特徴とする。本発明の発光装置は、ディスプレイ装置やいわゆる空間を照らす照明器具を含む概念である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a light emitting device including the device main body and the light emitting module according to any one of the first to third aspects incorporated in the device main body. The light emitting device of the present invention is a concept including a display device and a lighting fixture that illuminates a so-called space.
本発明は、実装基板の防水性、防塵性を確保できるとともに、基板の変形の発生を抑制し、はんだ部分のクラック等を防止し、また、所望の配光を得ることができる。 The present invention can secure the waterproofness and dustproofness of the mounting substrate, suppress the occurrence of deformation of the substrate, prevent the solder portion from cracking, and obtain desired light distribution.
以下、本発明の発光モジュールの第1の実施形態について図1乃至図6を参照して詳細に説明する。まず、図1は、発光モジュールを示す斜視図である。発光モジュール1は、発光面2を開口部となした箱状の合成樹脂製のケース本体3と、この本体3の開口部に配設された光源である複数個のLED4・・・とから構成されている。LED4は、いわゆる砲弾型の白色LEDであり、10個のLED4・・・がそれぞれ所定間隔を空けて直線状に配設されている。また、これらLED4・・・は、透光性のシリコーン樹脂製の保護キャップで覆われている。また、本体3には、LED4・・・の駆動回路、配線基板等が内蔵されており、本体3からは電源コード5が導出されている。
Hereinafter, a first embodiment of a light emitting module of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. First, FIG. 1 is a perspective view showing a light emitting module. The
次に、図2は、発光モジュール1を分解して示す斜視図である。ケース本体3は、断面L字状の基体部材6と、この基体部材6に組合わさる蓋部材7とから構成されている。そして、基体部材6は、底面板6a、背面板6b、側面板6cから構成されている。基体部材6の図示上、底内壁8には、長手方向と幅方向にそれぞれ底内壁8から突出した支持部9が形成されている。さらに、底内壁8から背面内壁10にわたって上方へ延出し、かつ上端面が幅方向に延出した2つの半円形柱状の補強手段11、11が形成されている。また、背面内壁10には、上段に3つの第1の補強手段12・・、下段に2つの第2の補強手段13、13が形成されている。第1の補強手段12・・は、円柱状をなし、背面内壁10から幅方向に延出しており、先端部には凹溝12aが形成されている。続いて、第2の補強手段13、13は、円錐柱状をなし、背面内壁10から幅方向に先細りのテーパ状をなして延出している。なお、基体部材6の底面板6a及び側面板6cの端面には、蓋部材7が係合する切欠き6aa、6ccが形成されている。
Next, FIG. 2 is an exploded perspective view showing the
次に、ケース本体3に収納支持される実装基板について説明する。基板は、例えば、プリント基板であり、第1のプリント基板20と第2のプリント基板21との2枚が設けられている。第1のプリント基板20は、ガラスエポキシ基板であり、細長の長方形状をなしている。この基板20面上に10個の砲弾型のLED4・・・が実装されている。また、複数個の貫通孔20a・・・が形成されている。さらに、第2のプリント基板21は、第1のプリント基板20と同様に、ガラスエポキシ基板であり、細長の長方形状をなしている。この基板21面上には、LED4・・・を点灯するための整流素子や抵抗素子、バリスタ、ヒューズ等の点灯回路部品21cが実装されている。また、複数個の貫通孔21a・・・及び前記基体部材6の半円形柱状の補強手段11、11に対応する切欠き21bが形成されている。
Next, the mounting substrate that is housed and supported in the
蓋部材7は、ケース本体3の正面壁を構成するものであり、側端部及び底端部には、基体部6の切欠き6aa、6ccと係合する突起7aaが形成されている。なお、蓋部材7の内面には、詳細を後述するプリント基板の支持部等が形成されている。
The
以上のような構成において、その組立て方法の概略を図2及び図3を参照して説明する。図3は、プリント基板の設置状態を示す斜視図である。なお、同図においては、プリント基板に実装される部品等は省略している。まず、第1のプリント基板20と第2のプリント基板21とを基体部材6の正面側から、基板面方向にスライドさせて、基体部材6にセットする。このセット状態では、第1のプリント基板20は、裏面側が半円形柱状の補強手段11、11の上端面に載置支持され、表面側が第1の補強手段12・・に接触し、動きが規制された状態となっている。すなわち、補強手段11、11及び12・・は、プリント基板20の表裏面の幅方向に沿って、かつ基板20の長手方向の両端部付近と中央部付近を共同して基板20を挟むように配設されている。なお、ここで、プリント基板20の表面側が補強手段12・・に必ずしも接触している必要はなく、若干の隙間の存在は許容するものである。続いて、第2のプリント基板21は、裏面側が支持部9に載置支持されるとともに、切欠き21bが半円形状の補強手段11、11に嵌合し、表面側が第2の補強手段13、13の円錐柱状の根元部に接触し、動きが規制された状態となっている。すなわち、補強手段13、13は、テーパ状にプリント基板21の表面の幅方向に沿って配設されている。そして、蓋部材7の突起7aaを基体部6の切欠き6aa、6ccに係合し、蓋部材7を基体部6に組合わせる。このケース本体3に第1のプリント基板20と第2のプリント基板21とを収納した状態で、両プリント基板20、21を覆うように充填材を充填する。
With the above configuration, an outline of the assembly method will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a perspective view showing an installed state of the printed circuit board. In the figure, components mounted on the printed circuit board are omitted. First, the first printed
次に、図4乃至図6を参照して、さらに具体的に説明を加える。図4は、発光モジュール1において、ケース本体3の蓋部材7を取外して示す正面図、図5は、図4のA−A線に沿う断面図、図6は、図4のB−B線に沿う断面図である。なお、上述の図1乃至図3と同一部分には同一符号を付しその重複した説明は省略する。まず、図4において、第1のプリント基板20と第2のプリント基板21とがケース本体3内に収納支持されている。また、それぞれ補強手段11、11、第1の補強手段12・・及び第2の補強手段13、13がプリント基板20、21の面に沿って配設されている。そして、シリコーン樹脂製の充填材30がLED4・・・の頭部を残して第1のプリント基板20及び第2のプリント基板21を覆うように充填されている(図上破線で示す)。
Next, a more specific description will be given with reference to FIGS. 4 is a front view of the
次に、図5及び図6を参照して説明する。同図においては、プリント基板20、21の実装部品の詳細は省略している。まず、蓋部材7の内面には、第1の補強手段12・・の凹溝12aに嵌合する嵌合突起7b、第1のプリント基板20の裏面を支持する山型突起7c、第2の補強手段13、13の先端が嵌合する凹溝7d、第2のプリント基板21が支持される支持部7eが形成されている。そして、第1のプリント基板20及び第2のプリント基板21が収納支持され、充填材30が充填されている。
Next, a description will be given with reference to FIGS. In the figure, details of the mounted components of the printed
ここで、第1のプリント基板20は、光源であるLED4・・・が実装されているため、その指向性の強い配光を所望のものとするため、プリント基板20が傾いて取付けられたり、熱によってプリント基板20が反ったりするのを回避しなければならない。したがって、第1のプリント基板20は、半円形状の補強手段11、11や第1の補強手段12・・と蓋部材7等との寸法関係において、所定の精度をもって取付けられなければならない。一方、第2のプリント基板21は、熱によって反ったりするのを回避しなければならないが、光源が実装されているわけではないので、第1のプリント基板20ほどの取付け精度は要求されないといえる。そこで、基体部材6に蓋部材7を組合わせるに際し、まず、第1のプリント基板20に関係する第1の補強手段12・・の凹溝12aに嵌合突起7bを嵌合すること等を優先し、次いで、第2のプリント基板21を蓋部材7の支持部7eに適合するように組合わせる。この場合、第2の補強手段13、13は、テーパ状に形成されているため、第2のプリント基板21の面と直交する方向に許容寸法を有して配設されているということになる。つまり、第2のプリント基板21は、蓋部材7を組合わせるとき、矢印Aで示す方向(図6)に許容寸法、いわゆる遊びをもって組合わせることができる。したがって、蓋部材7との関係において、第1のプリント基板20の取付け寸法を厳格に設定しても、第2のプリント基板21の取付けでは、第2のプリント基板21を許容寸法内で矢印A方向に動かして蓋部材7の支持部7eと寸法合わせを行うことができ、すなわち、寸法誤差等を吸収することができ、基体部材6への蓋部材7の組合わせを容易化することが可能となる。なお、第2の補強手段13、13のテーパの勾配は適宜選択して設計すればよい。
Here, since the first printed
次に、充填材30について説明する。充填材30は、シリコーン樹脂製であり、絶縁性、熱伝導性を有している。この充填材30の充填方法は、まず、100℃以上の液状の充填材30をケース本体3の上面開口部から注入する。上から注入された充填材30は、第1のプリント基板20に形成された貫通孔20aを通過し、第2のプリント基板21に至り、さらに、第2のプリント基板21の貫通孔21aを通過して、プリント基板21の下側へまで流れ込む。そして、充填材30の注入量は、第1のプリント基板20及び第2のプリント基板21が覆われ、LED4・・・の頭部が露出するレベルとする。充填材30の注入終了後は、充填材30が硬化し、安定するまで所要時間放置し、保管する。
Next, the
上述の充填材30の充填過程において、プリント基板20、21は、充填材30の熱を受け、反りを生じたり、変形する可能性を含んでいるが、第1のプリント基板20に対しては、その表裏面に沿って補強手段11、11及び第1の補強手段12・・が配設されているので、基板20の反り、変形を抑制できる。また、第2のプリント基板21に対しては、その表面に沿って第2の補強手段13、13が配設されているので、基板20の反り、変形を抑制できる。なお、発光モジュールの使用中には、実装部品から熱が発生し、この場合にもプリント基板20、21は、その熱を受け、反りを生じたり、変形する可能性を含んでいるが、同様に、補強手段11、11、12・・・、13、13により基板20,21の反り、変形を抑制することができる。
In the filling process of the
以上のように本実施形態によれば、ケース本体内に樹脂製の充填材を充填したので、プリント基板の防水性、防塵性を確保できるとともに、プリント基板の変形の発生を抑制し、はんだ部分のクラック等を防止し、また、所望の配光を得ることができる。さらに、第2の補強手段は、第2のプリント基板の面と直交する方向に許容寸法を有して配設されているので、基体部材への蓋部材の組合わせを容易化することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, the case main body is filled with the resin filler, so that the waterproofness and dustproofness of the printed circuit board can be secured, and the occurrence of deformation of the printed circuit board is suppressed, and the solder portion Cracks and the like, and a desired light distribution can be obtained. Further, since the second reinforcing means is disposed with an allowable dimension in a direction orthogonal to the surface of the second printed circuit board, it is possible to facilitate the combination of the lid member to the base member. It becomes.
次に、本発明の第2の実施形態を図7を参照して説明する。図7は発光モジュールを示し、(a)は側面図、(b)は、ケース本体の蓋部材を取外して示す正面図である。なお、第1の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し、その重複した説明は省略する。本実施形態においては、図上破線で示すように充填材30の表面を傾斜して形成している。そして、傾斜端の側面板6cには、円形の水抜き貫通孔6dが形成されている。したがって、この発光モジュール1を屋外で使用する場合、雨水等がケース本体3の開口部に溜まることなく、傾斜に沿って流れ、水抜き貫通孔6dから排出させることができる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7A and 7B show a light emitting module, FIG. 7A is a side view, and FIG. 7B is a front view showing a case body with a cover member removed. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same as that of 1st Embodiment, or an equivalent part, and the duplicate description is abbreviate | omitted. In the present embodiment, the surface of the
以上のように本実施形態によれば、第1の実施形態の効果に加え、ケース本体に雨水等を滞らせることなく、ケース本体から雨水等を排出させることができ、一層防水性を向上できる効果が期待できる。 As described above, according to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, rainwater and the like can be discharged from the case main body without causing rainwater or the like to stagnate in the case main body, thereby further improving waterproofness. The effect can be expected.
さらに、本発明の第3の実施形態について説明する。図示は省略するが、上記各実施形態の発光モジュールは、装置本体に組込み発光装置として構成できる。例えば、屋外で使用される庭園灯や表札灯、看板灯等の各種ディスプレイ装置、また、屋内で使用される廊下、階段に設置される足元灯等の照明器具に適用可能である。よって、このような発光装置によれば、上記各実施形態の効果を奏する発光装置を提供できる。 Furthermore, a third embodiment of the present invention will be described. Although illustration is omitted, the light emitting module of each of the above embodiments can be configured as a light emitting device built in the apparatus main body. For example, the present invention can be applied to various display devices such as garden lamps, nameplate lamps, and signboard lamps used outdoors, and lighting fixtures such as foot lamps installed in corridors and stairs used indoors. Therefore, according to such a light emitting device, it is possible to provide a light emitting device having the effects of the above embodiments.
なお、以上の各実施形態において、光源としてのLEDは、白色発光のものを用いることに限定されず、例えば、青色、緑色、赤色の発光色のものを用いてもよく、また、表面実装タイプのものを用いてもよい。さらに、プリント基板は、表面側にLEDを実装し、裏面側に点灯回路部品を実装するような両面実装タイプのものを適用してもよい。 In each of the above embodiments, the LED as the light source is not limited to using a white light emitting LED. For example, blue, green, and red light emitting colors may be used. May be used. Further, the printed circuit board may be a double-sided mounting type in which LEDs are mounted on the front surface side and lighting circuit components are mounted on the back surface side.
1 発光モジュール
3 ケース本体
4 光源(LED)
11、12、13 補強手段
20、21 プリント基板
30 充填材
1
11, 12, 13 Reinforcing
Claims (4)
複数の光源が配設される基板面を有し、ケース本体に、基板面方向にスライドして収納支持される基板と;
ケース本体の内壁に設けられ、前記基板の面に沿って配設される補強手段と;
ケース本体内に、前記基板を含んで充填された樹脂製の充填材と;
を具備することを特徴とする発光モジュール。 With the case body;
A substrate having a substrate surface on which a plurality of light sources are disposed, and being stored and supported by sliding in the substrate surface direction on the case body;
Reinforcing means provided on the inner wall of the case body and disposed along the surface of the substrate;
A resin filler filled with the substrate in the case body;
A light emitting module comprising:
複数の光源が配設される基板面を有し、ケース本体に、基板面方向にスライドして収納支持される第1の基板と;
光源を点灯する点灯回路部品が実装される基板面を有し、ケース本体に、基板面方向にスライドして収納支持される第2の基板と;
ケース本体の内壁に設けられ、第1の基板の表裏両面に沿い、該基板の長手方向の両端部付近と中央部付近に、該基板を挟むように配設される補強手段と;
ケース本体の内壁に設けられ、第2の基板の上面に沿い配設される補強手段と;
ケース本体内に、前記両基板を含んで充填された樹脂製の充填材と;
を具備することを特徴とする発光モジュール。 With the case body;
A first substrate having a substrate surface on which a plurality of light sources are disposed, and being housed and supported on the case body by sliding in the substrate surface direction;
A second board having a board surface on which a lighting circuit component for lighting a light source is mounted, and being housed and supported by sliding in the board surface direction on the case body;
Reinforcing means provided on the inner wall of the case main body and disposed along both the front and back surfaces of the first substrate so as to sandwich the substrate between both ends and the center of the substrate in the longitudinal direction;
Reinforcing means provided on the inner wall of the case body and disposed along the upper surface of the second substrate;
A resin filler filled in the case body including the two substrates;
A light emitting module comprising:
この装置本体に組込まれた請求項1乃至請求項3に記載の発光モジュールと;
を具備したことを特徴とする発光装置。 The device body;
The light emitting module according to claim 1, which is incorporated in the apparatus main body;
A light emitting device comprising:
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JP4957965B2 (en) | 2012-06-20 |
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