JP2010141171A - 発光モジュールおよび照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】蛍光体で発生する熱を効果的に放熱させることが可能な発光モジュールおよび照明装置を提供する。
【解決手段】基体１１と；基体に配置される発光ダイオードチップ１２と；発光ダイオードチップを囲み、開口部１３ｃを有する枠体１３と；枠体の開口部に対し、発光ダイオードチップとの間に間隔を有して配設される蛍光体ｋを含有する透光部材１４と；枠体に一体に形成されると共に、透光部材に埋め込まれて熱的に連結される熱伝導部材１５と；を具備する発光モジュール１０を構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発光ダイオードを光源とした発光モジュールおよび照明装置に関する。
近年、発光ダイオードは、その発光効率の向上により、一般家庭やオフィス等の照明器具の光源として採用され商品化されてきている。この種の発光ダイオードを光源とする発光モジュールは、発光ダイオードチップに蛍光体を対向させ、例えば、青色発光ダイオードの光で黄色蛍光体を励起して白色光に変換している。この色変換の際の損失により熱が発生して蛍光体の温度が上昇する。このため発光ダイオードチップの温度が上昇するために、発光効率が低下して十分な光出力が得られない問題が生じる。
この問題を改良するために、例えば、特許文献１には、ＬＥＤの前面側に、ガラス製の透光パネルをＬＥＤと所定の間隔を空けて配設し、この透光パネルの上面に蛍光体収納部を設け、蛍光体を塗布することにより蛍光膜が形成され、ＬＥＤおよび蛍光体で発生する熱の放熱性を向上させると共に光出力を向上させた照明器具が示されている。また、特許文献２には、複数の発光ダイオード上に共通に配置された波長変換層、すなわち、蛍光材料が含有された蛍光体シートを設けることにより、発光ダイオードから放射された光の変換効率を向上させた発光装置が示されている。
特開２００８−２１８２３８号公報 特開２００８−１４７６１０号公報
しかしながら、特許文献１に示されるものは、段落番号［００１１］に記載されているように、パネルを発光ダイオードから離間した位置に配置し、このパネルに蛍光体を保持させることによって、蛍光体における変換ロスで発生する熱を、パネルを介して外部に放熱させている。また、段落番号［００２２］には、透光パネルをガラスで形成することで、樹脂で形成した場合に比べて放熱性が向上する。さらに、蛍光体収納部には、蛍光体を塗布することで蛍光膜が形成されている旨の記載がある。このため、使用する透光パネルの材質に制限が生じてしまう。また、蛍光体は収納部に単に塗布しただけで、蛍光体で発生する熱は蛍光体収納部の表面でのみ熱伝導が行われる。このため、効果的に放熱されない虞が生じる。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、蛍光体で発生する熱を効果的に放熱させることが可能な発光モジュールおよび照明装置を提供しようとするものである。
請求項１に記載の発光モジュール発明は、基体と；基体に配置される発光ダイオードチップと；発光ダイオードチップを囲み、開口部を有する枠体と；枠体の開口部に対し、発光ダイオードチップとの間に間隔を有して配設される蛍光体を含有する透光部材と；枠体に一体に形成されると共に、透光部材に埋め込まれて熱的に連結される熱伝導部材と；を具備していることを特徴とする。本発明によれば、枠体に一体に形成されると共に、透光部材に埋め込まれて熱的に連結される熱伝導部材により、蛍光体で発生する熱を効果的に放熱させることが可能となる。
本発明において、発光モジュールは、天井等から全般照明を行う、住宅用など一般照明用の小型の照明装置や、オフィス等、施設・業務用などの比較的大きな照明装置など、全ての照明装置の光源として適用される。また、電球形のＬＥＤランプ等を構成してもよい。
基体は、光源としての発光ダイオードチップを配設するための部材で、フレキシブル部材によって構成されることが好ましいが、ここでは、アルミニウムや銅などの熱伝導性の良好な金属や、ガラスエポキシ材、紙フェノール材、ガラスコンポジット等、非金属性の部材で構成されることが許容される。また、セラミックスで構成されたものであってもよい。
また、基体は、複数の発光ダイオードチップを所定の間隔を有して配設するために必要な面モジュールを構成する正方形や長方形などに形成することが好ましいが、六角形などの多角形状、さらには円形や楕円形状等をなすものであっても、線モジュールを構成する長尺なライン状をなしていてもよく、目的とする配光特性を得るための全ての形状が許容される。また、基体には配線パターンが形成され、この配線パターン上に発光ダイオードチップが実装して配設されることが好ましいが、基板の構成および実装等をするための手段は特定のものに限定されない。
発光ダイオードチップは、例えば、１個のチップで構成されたものでも、複数個のチップで構成されたものであってもよい。チップは黄色蛍光体との間で白色光を発光させるために、青色発光ダイオードチップで構成されることが好ましいが、他の、例えば、赤色発光ダイオードチップ、緑色発光ダイオードチップ等で、他の色を発光させるようにしてもよい。
これら発光ダイオードチップは、基体にマトリックス状に一部または全体が配置されていることが好ましいが、千鳥状または放射状など、規則的に一定の順序をもって一部または全体が配置されたものもであってもよい。チップが配置された全体の形状は、全体として略正方形をなすことが好ましいが、長方形をなす形状であっても、さらには多角形、円形、楕円形など、光源となる発光ダイオードチップを効率よく配置でき、かつ目的とする配光を得るための全ての形状が許容される。
枠体は、例えば、横断面が矩形状をなす「すり鉢状」の凹部をなす枠体で構成し、その底部に発光ダイオードチップを囲むようにして配置すると共に、チップからの光を外方へ放射するための矩形状の開口部を有するものが好ましいが、凹部の形状は、発光ダイオードチップの中心を軸とした回転対称となる配光を得るために、発光素子の発光領域を囲むように横断面が円形をなす「すり鉢状」の凹部で形成してもよく、特定された形状のものには限定されない。
枠体の材質は、光の反射性能を考慮して、耐候性、耐熱性および電気絶縁性を有する白色の合成樹脂、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）や、アクリルやＡＢＳ等の合成樹脂で一体に形成してもよい。また、その表面を白色に塗装しても、アルミニウムや銀等の金属を蒸着若しくはメッキなどを施して鏡面または半鏡面に加工したものであってもよい。さらに、アルミニウムや銅等の金属で構成し、上記の合成樹脂と同様に白色塗装や蒸着若しくはメッキ等を行ってもよい。なお、枠体は反射機能を有していることが好ましいが、ここでは必要な条件ではない。
枠体は、発光ダイオードチップの個数に応じ各チップ個々、若しくはチップ群個々に対応して設けるようにしてもよい。個々に設けられた複数個の枠体は、全て同一の形状で構成しても、個々に異なる形状を組み合わせるようにしてもよい。また、複数個のチップ、若しくはチップ群に対して１個の共通の枠体を設けるものであってもよい。さらには１個の発光ダイオードチップに対して１個の枠体を設けるものであってもよい。
透光部材は、枠体の開口部に対し、発光ダイオードチップとの間に間隔を有して配設されるもので、例えば、青色発光ダイオードチップから放射される光を透過させて黄色蛍光体によって黄色光を発光させ、青色光と混光させることで白色光を放射するものが許容される。透光部材は、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の透明または半透明な部材で構成されるベース材料と、このベース材料に含有される蛍光材料からなり、柔軟性、すなわち、フレキシブルなシートで構成されることが好ましいが、ここでは、フレキシブル性は必要条件ではなく、硬い剛性を有するものであってもよい。蛍光体は、例えば、黄色蛍光体等を透光部材に混合・分散させた層として形成するものであってもよい。透光部材は、光路を制御するためのレンズ体等、別個の光制御手段を付加してもよい。
透光部材は、枠体の開口部の個々に対応して設けてもよく、さらには複数個の開口部に共通して配設される大きさの部材で構成し、例えば、１枚のシートで複数の開口部を同時に覆うように設けてもよい。透光部材で覆われた枠体の内部、すなわち、発光ダイオードチップを収容した内部は気密にすることがチップ部分の汚れや防塵・防湿等の面から、また充電部の電気絶縁を図ることからも好ましいが、ここでは気密性は必要条件ではない。また、光拡散剤などを含有した透光性の封止部材で封止するようにしてもよい。
熱伝導部材は、蛍光体における変換ロスで蛍光体に発生する熱を放熱するための手段を構成するもので、熱伝導性を良好にするために、透光部材に埋め込まれて熱的に連結される。埋め込むための手段は、例えば、樹脂からなる透光部材の樹脂成形時に、樹脂または金属等からなる枠体の一部を一体に成形して埋め込まれることが好ましいが、透光部材に溝を形成しこの溝に枠体の一部を嵌合させて熱的に連結する手段であってもよい。また、透光部材が各枠体の個々の開口部に対して配設される場合には、個々に構成された隣接する小さな透光部材片との間で密接に挟持するようにして介在させ、熱的に連結するようにしてもよく、特定の埋込手段には限定されない。
熱伝導部材は、透光部材に埋め込まれ蛍光体で発生する熱を枠体から基体に熱伝導させて外部に放熱させることが好ましいが、基体に伝導させることは必要条件ではなく、例えば、枠体をアルミニウム等の金属で構成して透光部材および枠体自体で放熱させるように構成してもよい。
発光モジュールは、上述した発光ダイオードチップ、基体、枠体、透光部材、熱伝導部材で構成されるが、例えば、照明装置の光源として使用される場合、モジュール形態にあらかじめ製造されたモジュール部品として構成したものであっても、または、照明器具に、上述した個々の構成部品を個々に組み立てることによって器具内に構成される発光ユニットからなる発光モジュールであってもよい。
請求項２に記載の発光モジュールの発明は、フレキシブル部材で構成された基体と；基体に配置される複数個の発光ダイオードチップと；各発光ダイオードチップを囲み、開口部を有すると共に、柔軟性を有する枠体と；枠体の開口部に対し、発光ダイオードチップとの間に間隔を有して配設されると共に、蛍光体を含有し柔軟性を有する透光部材と；枠体に一体に形成されると共に、透光部材に埋め込まれて熱的に連結される熱伝導部材と；を具備していることを特徴とする。
本発明によれば、フレキシブル部材で構成された基体と、柔軟性を有する枠体および透光部材により、フレキシブルな柔軟性を有する発光モジュールが構成され、照明装置のデザインの自由度を向上させることが可能となる。また、枠体に一体に形成されると共に、透光部材に埋め込まれて熱的に連結される熱伝導部材により、蛍光体で発生する熱を効果的に放熱させることが可能となる。
本発明において、フレキシブル部材で構成された基体は、例えば、フィルム状のシートや、エポキシ樹脂等からなるリジット基板同士がフレキシブルなフィルム状の継ぎ手により接続されたリジットフレキシブル基板で構成されることが許容される。
柔軟性を有する枠体は、枠体自体が、例えば、柔軟性を有する材質の合成樹脂で構成してもよいが、材質自体は、硬く剛性を有する合成樹脂や金属で構成し、例えば、薄い合成樹脂で開口部を多数構成することによって薄い格子状の部材が形成され、部材全体として柔軟性を有し曲げたりすることが可能なものが好ましいが、材質自体に柔軟性を有する合成樹脂などで構成したものでもよい。枠体は、例えば、薄い合成樹脂で構成し、枠体の内部を空洞にしてより曲げ易くして構成されることが好ましいが、ここでは、枠体の内部は空洞でなく樹脂で一体に埋められたものであってもよい。
透光部材の柔軟性は、透光部材の材質自体を、柔軟性を有する材質のもので構成することが好ましいが、各枠体の個々の開口部に対し配設される小さな透光部材片を連結することで、枠体と共に全体として柔軟性を有し曲げることが可能なものであってもよい。
請求項３に記載の照明装置の発明は、請求項１または２記載の発光モジュールと；発光モジュールを配設した器具本体と；発光モジュールを点灯する点灯装置と；を具備していることを特徴とする。
本発明において、照明装置は、発光モジュール複数個を組み合わせて住宅用など一般照明用の小型の照明装置を構成しても、長尺なオフィス等、施設・業務用の比較的長い大きな照明器具を構成するようにしてもよい。また、発光モジュール１個を用いて構成するようにしてもよい。
器具本体は、熱伝導性の良好な鋼板、ステンレス、アルミニウム等の金属で構成するのが好ましいが、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの耐熱性、耐光性で、電気絶縁性を有する合成樹脂で構成されたものであってもよい。
点灯装置は、例えば、交流電圧１００Ｖを直流電圧２４Ｖに変換して発光ダイオードチップに供給する点灯回路で構成され、器具本体内に内蔵させて設けても、器具本体と別置きで構成してもよい。また、調光機能を有していてもよい。
請求項１記載の発明によれば、枠体に一体に形成されると共に、透光部材に埋め込まれて熱的に連結される熱伝導部材により、蛍光体で発生する熱を効果的に放熱させることが可能となり、発光ダイオードの発光効率の低下を抑制した発光モジュールを提供することができる。
請求項２記載の発明によれば、レキシブル部材で構成された基体と、柔軟性を有する枠体および透光部材により、フレキシブルな柔軟性を有する発光モジュールが構成され、照明装置のデザインの自由度を向上させることが可能となる。また、枠体に一体に形成されると共に、透光部材に埋め込まれて熱的に連結される熱伝導部材により、蛍光体で発生する熱を効果的に放熱させることが可能となり、発光ダイオードの発光効率の低下を抑制した発光モジュールを提供することができる。
請求項３記載の発明によれば、デザイン性を向上させることができると共に、発光効率の低下を抑制した照明装置を提供することができる。
以下、本発明に係る発光モジュールおよびこの発光モジュールを用いた照明装置の実施形態について説明する。
先ず、発光モジュールの構成につき説明する。図１〜図２に示すように、本実施例の発光モジュール１０は、基体１１、基体に配置される発光ダイオードチップ１２（以下「ＬＥＤチップ」と称す）、ＬＥＤチップを囲み開口部を有する枠体１３、枠体の開口部に対して配設される蛍光体ｋを含有する透光部材１４、透光部材に熱的に連結される熱伝導部材１５で構成する。
基体１１は、ＬＥＤチップ１２を配設するための部材で、エポキシ材等でフレキシブルなシートからなる略正方形の平板で構成する。基板の表面には銅箔からなる配線パターン（図示せず）を形成し、この配線パターン上にＬＥＤチップ１２が配設される。
ＬＥＤチップ１２は、光源となるもので、同一性能を有する複数個のＬＥＤチップ１２が用意され、この各ＬＥＤチップは、本実施例では高輝度、高出力の青色ＬＥＤチップで構成する。
上記に構成された基体１１およびＬＥＤチップ１２は、基体１１の配線パターン上に複数のＬＥＤチップ１２をマトリックス状に実装して構成する。マトリックス状に規則的に配置された各ＬＥＤチップ１２は、配線パターンにより直列に接続される。
枠体１３は、耐熱性および電気絶縁性を有する合成樹脂、本実施例では、白色の薄いＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）により、横断面が矩形状をなす「すり鉢状」の凹部１３ａを形成し、その底部の開口１３ｂの中心に、上記に配列された各ＬＥＤチップ１２が位置しＬＥＤチップを囲むようにして配設される。枠体１３はＬＥＤチップ１２からの光を外方へ放射するための矩形状の開口部１３ｃが形成される。枠体１３は上記のように、薄いＰＢＴにより多数の開口部１３ｃが一体に形成され、内部を空洞１３ｄとした薄い格子状の略正方形の部材として構成され、部材全体として曲げることが可能な柔軟性を有している。また、枠体１３の矩形状をなす「すり鉢状」の凹部１３ａの内面にアルミニウムを蒸着して鏡面加工を施した反射面１３ｅが形成される。
枠体の凹部１３ａは、各ＬＥＤチップ１２の反射体を構成するもので、光源であるＬＥＤチップ１２から放射される光を反射面１３ｅで反射させ、ＬＥＤチップ１２を中心とした回転対称となる配光を得るように構成される。上記に構成された枠体１３は、凹部１３ａの中心に各ＬＥＤチップ１２が配置されるように位置決めされて、枠体１３の底部が基体１１の表面にシリコーン樹脂やエポキシ樹脂からなる耐熱性および電気絶縁性を有する接着剤で固定される。
透光部材１４は、枠体１３の開口部１３ｃに対し、ＬＥＤチップ１２との間に間隔を有して配設されるもので、複数個の開口部１３ｃに共通して配設される大きさを有し柔軟性を有するフレキシブルな略正方形をなすシートで構成される。透光部材は、透明なシリコーン樹脂をベース材料とし、このベース材料に蛍光体ｋを構成する黄色蛍光材料が混合・分散された層として形成され、上述した青色ＬＥＤチップ１２から放射される光を透過させて白色光に変換するものである。
熱伝導部材１５は、枠体１３の矩形状をなす「すり鉢状」の凹部１３ａの頂部１３ｆに一体に突出して形成され、透光部材１４に埋め込まれる。これは、シリコーン樹脂からなる透光部材の樹脂成形時に、ＰＢＴからなる枠体１３の突出部を一体に成形することにより埋め込まれる。なお、突出部はその頂面が透光部材を貫通して表面（外方）に露出するようにして一体に成形する。これにより、熱伝導部材１５である突出部が透光部材１４の中に埋め込まれ熱的に連結され、蛍光体ｋにおける変換ロスで蛍光体に発生する熱を、枠体１３に効果的に熱伝導性させることができる。これにより、変換ロスで蛍光体に発生する熱は透光部材１４自体の表面から放熱されると共に、枠体１３から基体１１に伝達され効果的に放熱される。また、熱伝導部材１５の頂面からも放熱される。
透光部材１４で覆われた枠体１３の内部、すなわち、ＬＥＤチップ１２を収容した内部は、透光部材１４、枠体１３の反射面１３ｅおよび基体１１の表面で囲まれ気密になった状態に構成され、ＬＥＤチップ１２および電極ワイヤやリードフレーム等の充電部が汚れや塵埃・湿気などから保護される。
これにより、平板状の略正方形をなす基体１１と枠体１３と透光部材１４およびＬＥＤチップ１２が組み合わされた平板状の発光モジュール１０が形成される（図２（ａ））。この発光モジュールは、基体１１がフレキシブル部材で、枠体１３が格子状をなす薄い部材で、さらに透光部材１４が柔軟性を有するシートで構成されているので、モジュール全体が柔軟性を有して構成される。なお、枠体１３は、図１（ｂ）に示すように一体的に設けてもよいし、図１（ｃ）に示すように隣接する枠体１３同士が一体的に一つの頂部１３ｆを形成するようにしてもよい。
上記に構成した発光モジュール１０は、単独、若しくは、複数枚を組み合わせて使用することにより、各種の形態や光出力を持つ照明装置が構成される。本実施例においては、上記構成の発光モジュール１０を組み込んだオフィス等施設用の照明装置を構成した。次にその構成を説明する。
本実施例の照明装置２０は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、発光モジュール１０、発光モジュールを配設した器具本体２１、発光モジュールを点灯する点灯装置２２で構成する。器具本体２１は、オフィス等施設用の照明装置を構成するために比較的長く大きな形態をなす本体ケースからなる。本体ケースは、断面形状が逆富士形（Ｖ字形）をなす光源支持部２１ａが形成された長尺な枠状の部材からなり、塗装鋼板等を折り曲げ加工して構成する。発光モジュール１０は、長尺な鋼板からなり逆富士形に湾曲した面からなる光源支持板２１ａ上に、アルミニウムや銅などの熱伝導性の良好な金属からなり光源支持部２１ａの湾曲面に対応して湾曲した基板２１ｂを介して各発光モジュール１０が長手方向に直線状に並べられて配置される。この際、発光モジュール１０は、上述のように全体が柔軟性を有して構成されているので、湾曲した光源支持部２１ａに沿って自由に曲げることができ、発光モジュール１０の基体１１を、光源支持部２１ａに基板２１ｂを介して密着して熱的にも連結された状態で支持することができる。これにより、逆富士形で長尺な光源部が左右に形成されたオフィス等施設用の照明装置２０が構成される。
なお、発光モジュール１０の基体１１は、電気絶縁性を有しかつ熱伝導性の良好なシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等からなる接着剤またはシートを介して密着させネジ等の固定手段により支持され、基板２１ｂおよび光源支持部２１ａに固定される。複数枚の発光モジュール１０は直列になるように配線接続される。
上記に構成された器具本体２１は、その裏面側に照明装置２０を天井等の被設置部に設置するための支持部（図示せず）が形成され、内部には点灯装置２２が内蔵される。点灯装置は交流電圧１００Ｖを直流電圧２４Ｖに変換してＬＥＤチップ１２に供給する点灯回路（図示せず）で構成され、点灯回路の出力線が本体ケース内に導出され、直列に配線接続された各発光モジュール１０の入力端子に接続されて逆富士形の照明装置２０が構成される。
上記に構成された照明装置２０は、被設置部である天井等に単体、若しくは複数個を送り用ケーブルにより接続させて設置される。設置された照明装置を点灯すると、各発光モジュール１０に配置された各ＬＥＤチップ１２全てが発光し白色の光が放射され、逆富士形に湾曲された光源部、すなわち、湾曲した発光モジュール１０から所望の配光特性に沿った、例えば、オフィス内に設置され並べられた机等に沿った横長の配光をもった照明が行われる。
この際、各青色ＬＥＤチップ１２から放射された光は、枠体１３の底部の開口１３ｂから前面の開口部１３ｃに向かって反射面１３ｅで反射しながら透孔部材１４に入射する。これにより青色光が透光部材１４の蛍光体ｋを励起して黄色光に変換され、青色光と黄色光とが混光して前面の開口部１３ｃから白色光として放射される。このとき蛍光体ｋにおける変換ロスで蛍光体に熱が発生する。この熱は透光部材１４自体の表面から放熱されると共に、透光部材１４の中に埋め込まれ熱的に連結された熱伝導部材１５である突出部から枠体１３の反射面１３ｅを経由して基体１１に伝達され、アルミニウムからなる基板２１ｂを介し鋼板からなる器具本体２１に伝達されて効果的に外部に放熱される。
同時に、各ＬＥＤチップ１２からも熱が発生し、この熱も枠体１３の反射面１３ｅから透光部材１４に伝達され透光部材から放熱されると共に、反射面１３ｅから基体１１にも伝達され、同様にして器具本体２１から外部に効果的に放熱される。
以上、本実施例によれば、従来のように、単に蛍光体が透光パネルに塗布されたものとは違い、熱伝導部材１５である枠体１３に一体に形成された突出部が、透光部材１４の中に埋め込まれ熱的に連結されているので、蛍光体ｋで発生する熱を透光部材１４自体の表面化から放熱されると共に、枠体１３から基板１１に伝達され効果的に放熱させることができる。同時に、各ＬＥＤチップ１２から発生する熱も、枠体１３の反射面１３ｅから透光部材１４に伝達され透光部材の表面から放熱されると共に、反射面１３ｅから基体１１にも伝達され外部に効果的に放熱される。これら効果的な放熱作用により、ＬＥＤチップの温度上昇が抑えられ発光効率の低下を抑制して十分な光出力を得ることができる。同時にＬＥＤチップの寿命も長くなり信頼性に優れた発光モジュールを提供することができる。また、従来のように、使用する透光パネルの材質に制限が生じてしまうこともなくなる。
また、上記のように蛍光体ｋおよびＬＥＤチップ１２から発生する熱を効果的に放熱させることができるので、例えば、高価なアルミニウム等の金属によるヒートシンクや放熱フィン等を用いることなく発光モジュールを構成することも可能となり、コスト的にも有利な発光モジュールを提供することができる。
発光モジュール１０は、フレキシブル部材からなる基体１１、格子状をなす薄い部材からなる枠体１３、さらに柔軟性を有するシートで構成された透光部材１４で構成され、モジュール全体が柔軟性を有しているので自由に曲げることが可能となり、各種、多様な照明器具の光源として対応することが可能な発光モジュールを提供できると共に、照明装置も湾曲した面や曲線を取り混ぜて構成することが可能となり、光源部の制約から今まで造ることが困難であった各種・多様なデザインの照明装置を構成することが可能となり、照明装置のデザイン性を向上させることができる。
また、枠体１３は内部を空洞１３ｄにして構成したので、より一層曲げ易くなり枠体の材料費節減と相まって、より柔軟性に富んだ発光モジュール１０を構成することができる。また、熱伝導部材１５である突出部は、透光部材１４を貫通して表面（外方）に露出するようにして一体に成形したので、放熱効果を一層良好にすることができると共に、図２（ａ）に示されるように露出した突出部が透光部材１４に折り曲げ線のように点線状態に配置され、透光部材１４をより柔軟性に富んだ構成とすることができる。例えば、枠体１３をアルミニウム等の金属で構成しても、全体としての柔軟性が高められ金属による放熱効果も合わせ持たせることができる。
透光部材１５で覆われた枠体１３の内部、すなわち、ＬＥＤチップ１２を収容した内部は、透光部材１４、枠体１３の反射面１３ｅおよび基体１１の表面で囲まれた状態に構成され、さらに、熱伝導部材１５である突出部が透光部材１４の中に埋め込まれて連結されているので気密性がより向上し、ＬＥＤチップ１２およびその充電部などが汚れや塵埃・湿気などから効果的に保護することができる。
以上、本実施例において、図２（ｂ）に示すように、透光部材１４は、枠体１３の開口部１３ｃの個々に対応して設けるように構成してもよい。すなわち、透光部材１４は各枠体の個々の開口部１３ｃに対し配設される大きさの小さな透光部材片１４´で構成し、隣接する透光部材片との間に、熱伝導部材１５´である突出部を挟持してシリコーン樹脂等の熱伝導性の良好な接着剤で固着し密接させるように構成する。これにより、接着剤により固着された部分が折り曲げの線となり、枠体１３と共に全体として曲げることが可能な柔軟性を有する発光モジュール１０が構成される。
また、図４（ａ）に示すように、透光部材１４で覆われた枠体１３の内部、すなわち、ＬＥＤチップ１２を収容した内部に封止部材１６を充填してもよい。封止部材１６は、透明なシリコーン樹脂に、光拡散剤、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ2）やシリカ（ＳｉＯ2）などの光拡散微粒子を混合・分散したもので、ＬＥＤチップ１２および充電部の配線パター等を含めて埋め込むように基体１１の表面全体にわたり塗布または充填する。
これにより、埋め込まれたＬＥＤチップ１２の周囲が、透明なシリコーン樹脂に光拡散剤を混合・分散させた層によって覆われ、ＬＥＤチップ１２から放射され光を拡散させることができ、指向性の強いＬＥＤの光を外部に均等に放射させることができると共に、透光部材１４の裏面で反射して戻る光を拡散させることができ光ロスをなくすことができ効果的に光を取り出すことができる。さらに、ＬＥＤチップからの光が拡散し混ざり合うので色むらも低減させることができる。同時に、輝度ムラの発生も防止することが可能となる。また、封止部材１６の光の屈折率を、ＬＥＤチップ１２を構成する半導体部の屈折率と透光部材１４の屈折率との間に設定することにより、例えば、ＬＥＤチップ→封止樹脂→透光部材の順序に屈折率が徐々に小さくなるようにすれば、封止部材１６や透光部材１４で反射して戻る光を減少させることができ光の取り出し効率をより向上させることができる。
また、ＬＥＤチップ１２およびその充電部は、封止部材１６で覆うことができ気密性を一層高めることができ、汚れ防止や電気絶縁性を一層高めることができる。また、封止部材１６を充填する場合、枠体１３の反射面１３ｅが土手の役目をなし、封止部材の充填漏れを防ぐための格別な土手などを形成する必要がなくなり、構成を簡素化した発光モジュールを構成することができる。
また、図４（ｂ）に示すように、封止部材１６はＬＥＤチップ１２の周囲をドーム状に囲むように設けてもよい。この封止部材１６はＬＥＤチップ１２およびその充電部のみを覆うように、ドーム状に充填または塗布される。この構成によれば、上記の図４（ａ）に示す発光モジュールと同様の効果を奏することができると共に、高価なシリコーン樹脂や光拡散剤等の使用量を低減させることができ、コスト的に有利な発光モジュールを構成することができる。
本発明の発光モジュールにより、住宅用やオフィス等施設用の照明装置を構成したが、図３（ｃ）に示すように、電球形のＬＥＤランプ３０を構成するようにしてもよい。このＬＥＤランプは、光源部３１を、本発明の柔軟性を有する発光モジュール１０で円筒状に曲げて構成したものであり、光源部を円筒状に構成できることからＬＥＤの光を周囲に均等に放射させることができる。これによって、配光特性が一般白熱電球に近くなり白熱電球に代替可能なＬＥＤ電球を構成することができる。なお、変形例を示す図１（ｃ）、図２（ｂ）、図３（ｃ）、図４（ａ）（ｂ）には、図１〜図３と同一部分に同一の符号を付し、詳細な説明は省略した。以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。
本発明の実施形態に係る発光モジュールの要部を示し、（ａ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部を拡大して示す断面図、（ｃ）は要部の変形例を示し、（ｂ）に相当する断面図。 同じく発光モジュールを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は変形例における発光モジュールを、一部を切り欠いて示す正面図。 同じく発光モジュールを用いた照明装置を示し、（ａ）天井に設置した状態を示す側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は変形例のＬＥＤ電球を示す斜視図。 同じく発光モジュールの変形例を示し、（ａ）は第１の変形例の要部を示す断面図、（ｂ）は第２の変形例の要部を示す断面図。
符号の説明
１０ 発光モジュール
１１ 基体
１２ 発光ダイオードチップ
１３ 枠体
１４ 透光部材
１５ 熱伝導部材
２０ 照明装置
２１ 器具本体
２２ 点灯装置
ｋ 蛍光体

Claims (3)

  1. 基体と；
    基体に配置される発光ダイオードチップと；
    発光ダイオードチップを囲み、開口部を有する枠体と；
    枠体の開口部に対し、発光ダイオードチップとの間に間隔を有して配設される蛍光体を含有する透光部材と；
    枠体に一体に形成されると共に、透光部材に埋め込まれて熱的に連結される熱伝導部材と；
    を具備していることを特徴とする発光モジュール。
  2. フレキシブル部材で構成された基体と；
    基体に配置される複数個の発光ダイオードチップと；
    各発光ダイオードチップを囲み、開口部を有すると共に、柔軟性を有する枠体と；
    枠体の開口部に対し、発光ダイオードチップとの間に間隔を有して配設されると共に、蛍光体を含有し柔軟性を有する透光部材と；
    枠体に一体に形成されると共に、透光部材に埋め込まれて熱的に連結される熱伝導部材と；
    を具備していることを特徴とする発光モジュール。
  3. 請求項１または２記載の発光モジュールと；
    発光モジュールを配設した器具本体と；
    発光モジュールを点灯する点灯装置と；
    を具備していることを特徴とする照明装置。

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