JP2012014957A - Light-emitting module, and lighting fixture equipped with this - Google Patents

Light-emitting module, and lighting fixture equipped with this Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting module with slow degradation of a luminous flux maintenance factor.SOLUTION: The light-emitting module 21 includes a module substrate 22, a wiring pattern 25 for a cathode, a wiring pattern 26 for an anode, a plurality of semiconductor light-emitting elements 45, bonding wires 47 to 52, and translucent sealing resin 57. The semiconductor light-emitting elements 45 are directly mounted on the module substrate 22, and these light-emitting elements 45 and the wiring patterns 25, 26 are electrically connected to the bonding wires 47 to 52. The sealing resin 57, provided on the module substrate 22 with phosphors mixed in, seals the semiconductor light-emitting elements 45, wiring patterns 25, 26, and the bonding wires 47 to 52, and a light-emitting face 57a is formed on the surface of the sealing resin 57. An occupying rate of an area covered with the sealing resin 57 of the wiring patterns 25, 26 to the light-emitting face 57a is to be 5% or more to 40% or less.

Description

本発明の実施形態は、例えば光源等に好適に使用可能な発光モジュール、及びこのモジュールを光源として備えた例えば道路灯等の照明器具に関する。   Embodiments of the present invention relate to a light-emitting module that can be suitably used for, for example, a light source, and a lighting device such as a road lamp that includes the module as a light source.

COB(Chip On Board)形発光モジュールとして、モジュール基板上に設けた複数の配線パターン間に、複数の半導体発光素子例えばチップ状のLED(発光ダイオード)を配置し、これらLEDをボンディングワイヤで配線パターンに電気的に接続するとともに、蛍光体が混ぜられた封止樹脂で配線パターン及び各LED等を埋設した構成を備えるものが、従来技術として知られている。   As a COB (Chip On Board) type light emitting module, a plurality of semiconductor light emitting elements, for example, chip-shaped LEDs (light emitting diodes) are arranged between a plurality of wiring patterns provided on a module substrate, and these LEDs are connected with bonding wires. A device having a configuration in which a wiring pattern, each LED, and the like are embedded with a sealing resin mixed with a phosphor is known as a prior art.

この発光モジュールで白色発光を得る場合、一般的に、青色発光をするLEDが用いられるとともに、蛍光体には青色光により励起されて黄色の光を放射する黄色蛍光体が用いられている。それにより、封止樹脂の表面は白色の発光面として機能するようになっている。   When white light emission is obtained with this light emitting module, an LED that emits blue light is generally used, and a yellow phosphor that emits yellow light when excited by blue light is used as the phosphor. Thereby, the surface of the sealing resin functions as a white light emitting surface.

こうした発光面を有した発光モジュールで、その配線パターンをAg(銀)製とすることは、配線パターンで反射される光の色が発光面の色と同系色であるので、発光面に配線パターン等で反射される光色が影響を与え難く、かつ、比較的低コストである点で好ましい。   In a light emitting module having such a light emitting surface, the wiring pattern made of Ag (silver) is because the color of light reflected by the wiring pattern is similar to the color of the light emitting surface. This is preferable in that the light color reflected by the light source is not easily affected and the cost is relatively low.

ところで、封止樹脂はガス透過性を有している。そのため、銀製の配線パターンは、封止樹脂を透過する空気中の硫黄ガス等と反応して、次第に黒ずむようになる。こうした配線パターンの黒化の進行に伴い光の反射性能は次第に低下するので、発光モジュールからの光の取出し効率が低下する。言い換えれば、発光モジュールの光束維持率が低下する。したがって、発光モジュールの光束維持率の低下をできるだけ緩慢にすることが望まれている。   By the way, the sealing resin has gas permeability. Therefore, the silver wiring pattern reacts with the sulfur gas in the air that permeates the sealing resin and gradually becomes darker. As the blackening of the wiring pattern progresses, the light reflection performance gradually decreases, so that the light extraction efficiency from the light emitting module decreases. In other words, the luminous flux maintenance factor of the light emitting module decreases. Therefore, it is desired to make the decrease in the luminous flux maintenance factor of the light emitting module as slow as possible.

これとともに、COB形発光モジュールを光源として備える照明器具では、点灯が可能な状態にあっても光源が規定寿命に達した場合、照明器具を交換することが推奨されている。ここに、光源の規定寿命とは、照明器具の製造会社により規定される寿命であって、製造直後の光束維持率を基準に光束維持率が例えば70%以下にまで低下するようになった状態を指している。こうした光源の規定寿命は、既述の発光モジュールを備えた照明器具では前記黒化現象により比較的短い。   At the same time, in a luminaire including a COB light emitting module as a light source, it is recommended that the luminaire be replaced when the light source reaches a specified life even when it can be turned on. Here, the specified life of the light source is the life specified by the manufacturer of the lighting fixture, and the state in which the luminous flux maintenance factor is reduced to, for example, 70% or less based on the luminous flux maintenance factor immediately after production. Pointing. The specified life of such a light source is relatively short due to the blackening phenomenon in a lighting fixture having the above-described light emitting module.

そして、COB形発光モジュールからなる光源が規定寿命に達したかどうかは、使用者にとって知る手立てがない。そのため、使用者は、光束維持率が例えば70%以下にまで低下した状態でも照明器具を使用し続けることがある。この場合、明るさがかなり低下した照明環境となるという不都合がある。したがって、COB形発光モジュールからなる照明器具の光源が規定寿命に達するまでの時間は可能な限り長い方が好ましく、そうしたことを実現することが望まれている。   Then, there is no way for the user to know whether or not the light source comprising the COB type light emitting module has reached the specified life. Therefore, the user may continue to use the lighting fixture even when the luminous flux maintenance factor is reduced to, for example, 70% or less. In this case, there is an inconvenience that the lighting environment is considerably lowered. Therefore, it is preferable that the time until the light source of the luminaire composed of the COB type light emitting module reaches the specified life is as long as possible, and it is desired to realize such.

特開2009−290244号公報JP 2009-290244 A

実施形態は、光束維持率の低下が緩慢な発光モジュール、及びこのモジュールを光源として備えてこの光源が規定寿命に達するまでの時間を長くすることが可能な照明器具を提供しようとするものである。   Embodiments are intended to provide a light-emitting module with a slow decrease in luminous flux maintenance factor, and a luminaire that includes this module as a light source and can increase the time until the light source reaches a specified life. .

前記課題を解決するために、実施形態の発光モジュールは、モジュール基板、正極用配線パターン、負極用配線パターン、複数の半導体発光素子、ボンディングワイヤ、及び透光性の封止樹脂を具備する。モジュール基板を白色のセラミックス製とする。配線パターンを銀で形成し、これらのパターンをモジュール基板上に設ける。半導体発光素子をモジュール基板に直に実装し、これら発光素子と配線パターンをボンディングワイヤで電気的に接続する。封止樹脂は蛍光体が混ぜられていて、この封止樹脂をモジュール基板上に設けて半導体発光素子、配線パターン、及びボンディングワイヤを封止し、この封止樹脂で発光面を形成する。銀製の配線パターンの封止樹脂で覆われた面積の発光面に対する占有率を5%以上40%以下としたことを特徴としている。   In order to solve the above problems, a light emitting module of an embodiment includes a module substrate, a positive electrode wiring pattern, a negative electrode wiring pattern, a plurality of semiconductor light emitting elements, bonding wires, and a translucent sealing resin. The module substrate is made of white ceramics. A wiring pattern is formed of silver, and these patterns are provided on the module substrate. The semiconductor light emitting elements are mounted directly on the module substrate, and the light emitting elements and the wiring pattern are electrically connected with bonding wires. The sealing resin is mixed with a phosphor, and the sealing resin is provided on the module substrate to seal the semiconductor light emitting element, the wiring pattern, and the bonding wire, and the light emitting surface is formed by the sealing resin. The occupation ratio of the area covered with the sealing resin of the silver wiring pattern with respect to the light emitting surface is 5% or more and 40% or less.

実施形態の発光モジュールによれば、光束維持率の低下を緩慢にすることが可能である、という効果を期待できる。   According to the light emitting module of the embodiment, it is possible to expect an effect that it is possible to moderate the decrease in the luminous flux maintenance factor.

実施例1に係る発光モジュールを備えた道路灯を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the road light provided with the light emitting module which concerns on Example 1. FIG. 図1の道路灯の灯具を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the lamp of the road light of FIG. 図2の灯具が備える光源装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the light source device with which the lamp of FIG. 2 is provided. 図3の光源装置を示す略正面図である。It is a schematic front view which shows the light source device of FIG. 図3の光源装置が備える発光モジュールを示す正面図である。It is a front view which shows the light emitting module with which the light source device of FIG. 3 is provided. 図5の発光モジュールを、第1製造工程を経た状態で示す正面図である。It is a front view which shows the light emitting module of FIG. 5 in the state which passed through the 1st manufacturing process. 図5の発光モジュールを、第2製造工程を経た状態で示す正面図である。It is a front view which shows the light emitting module of FIG. 5 in the state which passed through the 2nd manufacturing process. 図5の発光モジュールを、第3製造工程を経た状態で示す正面図である。It is a front view which shows the light emitting module of FIG. 5 in the state which passed through the 3rd manufacturing process. 図5の発光モジュールを、第4製造工程を経た状態で示す正面図である。It is a front view which shows the light emitting module of FIG. 5 in the state which passed through the 4th manufacturing process. 図4中F10−F10線に沿って示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line F10-F10 in FIG. 図5の発光モジュールでの配線銀占有率と光束維持率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the wiring silver occupation rate and luminous flux maintenance factor in the light emitting module of FIG.

実施形態1の発光モジュールは、白色のセラミックスからなるモジュール基板と;正極をなして前記モジュール基板上に設けられた銀製の配線パターンと;負極をなして前記モジュール基板上に設けられた銀製の配線パターンと;これら配線パターン間に位置して前記モジュール基板に直に実装された複数の半導体発光素子と;この半導体発光素子と前記配線パターンとを電気的に接続して設けられたボンディングワイヤと;蛍光体が混ぜられていて、前記半導体発光素子、前記配線パターン、及び前記ボンディングワイヤを封止して前記モジュール基板上に設けられて発光面を形成する透光性の封止樹脂と;を具備し、銀製の前記配線パターンの前記封止樹脂で覆われた面積の前記発光面に対する占有率が5%以上40%以下であることを特徴としている。   The light emitting module of Embodiment 1 includes a module substrate made of white ceramics; a silver wiring pattern provided on the module substrate with a positive electrode; and a silver wiring provided on the module substrate with a negative electrode A plurality of semiconductor light emitting elements mounted between the wiring patterns and directly mounted on the module substrate; bonding wires provided by electrically connecting the semiconductor light emitting elements and the wiring patterns; And a light-transmitting sealing resin which is provided on the module substrate by sealing the semiconductor light emitting element, the wiring pattern, and the bonding wire, and forms a light emitting surface. The occupation ratio of the area covered with the sealing resin of the wiring pattern made of silver to the light emitting surface is 5% or more and 40% or less. It is a symptom.

この実施形態1で、モジュール基板をなす白色のセラミックスには、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スから選ばれるいずれか、又はこれらの複合材料を用いることが可能であり、特に、安価で光反射率が高く、加工し易いアルミナを好適に使用できる。この実施形態1で、配線パターンが銀製であるとは、純銀の配線パターン、及び銀を主成分として形成された配線パターンを含んでいる。   In the first embodiment, the white ceramic forming the module substrate is any one selected from aluminum oxide (alumina), aluminum nitride, boron nitride, silicon nitride, magnesium oxide, forsterite, steatite, and low-temperature sintered ceramics. Alternatively, these composite materials can be used, and in particular, alumina that is inexpensive, has high light reflectance, and is easy to process can be suitably used. In the first embodiment, that the wiring pattern is made of silver includes a pure silver wiring pattern and a wiring pattern formed mainly of silver.

この実施形態1で、半導体発光素子には、例えば素子基板上に化合物半導体を設けた各種の発光素子を使用することが可能であり、特に、青色発光をするベアチップ製の青色LEDを用いることが好ましいが、紫外線或いは緑色光を発する半導体発光素子を使用することも可能である。   In the first embodiment, for example, various light-emitting elements in which a compound semiconductor is provided on an element substrate can be used as the semiconductor light-emitting element, and in particular, a blue LED made of a bare chip that emits blue light is used. Although it is preferable, it is also possible to use a semiconductor light emitting element that emits ultraviolet light or green light.

この実施形態1で、ボンディングワイヤには、金属細線、例えば金線、アルミニウム線、銅線、及び白金線等を用いることができるが、特に、耐湿性、耐環境、密着性、電気伝導性、熱伝導性、及び伸び率が良好である金線をボンディングワイヤとして用いることが好ましい。   In the first embodiment, the bonding wire may be a fine metal wire, such as a gold wire, an aluminum wire, a copper wire, and a platinum wire, but in particular, moisture resistance, environment resistance, adhesion, electrical conductivity, It is preferable to use a gold wire having good thermal conductivity and elongation as a bonding wire.

この実施形態1で、封止樹脂には、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂等の透光性樹脂材料を用いることができる。この実施形態1で、封止樹脂に混入された蛍光体は、半導体発光素子が発した光で励起されて、この光とは異なった色の光を放射し、この放射された光の色と半導体発光素子の発光色との組み合わせ等により照明に必要とする色の光を形成するものであり、例えば、半導体発光素子に青色LEDを用いた条件で白色の照明光を得るためには、黄色の蛍光体を用いればよく、又、半導体発光素子に紫外線を発するLEDを用いた条件で白色の照明光を得るためには、赤色、青色、及び黄色の各蛍光体を用いればよい。この実施形態1で、発光面とは、照明対象等に向けて照明光が出射される面を指しており、具体的には封止樹脂の表面である。   In Embodiment 1, a translucent resin material such as an epoxy resin, a urea resin, or a silicone resin can be used as the sealing resin. In the first embodiment, the phosphor mixed in the sealing resin is excited by the light emitted from the semiconductor light emitting element, emits light of a color different from this light, and the color of the emitted light For example, in order to obtain white illumination light under the condition that a blue LED is used for the semiconductor light-emitting element, light of a color necessary for illumination is formed by a combination with the emission color of the semiconductor light-emitting element. In order to obtain white illumination light under the condition that an LED emitting ultraviolet light is used for the semiconductor light emitting element, red, blue and yellow phosphors may be used. In the first embodiment, the light emitting surface refers to a surface from which illumination light is emitted toward an illumination target or the like, and specifically is a surface of a sealing resin.

実施形態1では、モジュール基板を白色のセラミックス製としたので、この基板に直に実装された半導体発光素子及び蛍光体から、モジュール基板の地肌面からなる部品実装面に入射された光を、この部品実装面で光の取出し方向に反射させることができる。そして、この光反射性能は発光モジュールの使用開始からの経過時間に拘らず一定に維持される。一方、封止樹脂で封止された銀製の配線パターンは次第に黒ずんでその光反射性能は徐々に低下する。しかし、配線パターンの封止樹脂で封止された部分の発光面に対する面積占有率を40%以下としたので、配線パターンの黒化の進行に伴う光反射性能の低下が発光モジュール全体の光反射性能に与える影響を小さく制限できる。それに伴い、光束維持率の低下を緩慢にすることが可能である。又、配線パターンの封止樹脂で封止された部分の発光面に対する面積占有率を5%以上としたことにより、半導体発光素子をボンディングワイヤで電気的に接続する際に支障がないようにできるので、製造の実現性が困難とならないようにできる。   In the first embodiment, since the module substrate is made of white ceramics, the light incident on the component mounting surface consisting of the ground surface of the module substrate from the semiconductor light emitting element and the phosphor directly mounted on the substrate is It can be reflected in the light extraction direction on the component mounting surface. The light reflection performance is maintained constant regardless of the elapsed time from the start of use of the light emitting module. On the other hand, the silver wiring pattern sealed with the sealing resin is gradually darkened, and its light reflection performance gradually decreases. However, since the area occupation ratio with respect to the light emitting surface of the portion sealed with the sealing resin of the wiring pattern is set to 40% or less, the deterioration of the light reflecting performance with the progress of the blackening of the wiring pattern causes the light reflection of the entire light emitting module. The effect on performance can be limited to a small level. Along with this, it is possible to slow down the decrease in luminous flux maintenance factor. In addition, since the area occupation ratio of the portion of the wiring pattern sealed with the sealing resin with respect to the light emitting surface is set to 5% or more, there is no problem in electrically connecting the semiconductor light emitting element with the bonding wire. Therefore, it is possible to prevent manufacturing feasibility from becoming difficult.

実施形態2の発光モジュールは、実施形態1において、可視光に対する前記モジュール基板の平均反射率が85%以上99%以下であることを特徴としている。   The light emitting module of Embodiment 2 is characterized in that the average reflectance of the module substrate with respect to visible light is 85% or more and 99% or less in Embodiment 1.

この実施形態2は、実施形態1において、更に、白色モジュール基板の光反射性能が高いので、光の取出し効率が高められ、この条件下で光束維持率の低下を緩慢にすることが可能である。   In the second embodiment, since the light reflection performance of the white module substrate is higher than that in the first embodiment, the light extraction efficiency can be increased, and the decrease in the luminous flux maintenance factor can be slowed under this condition. .

実施形態3の照明器具は、実施形態1又は実施形態2に記載の発光モジュールを光源として有した光源装置と;この光源装置が取付けられた器具本体と;を具備することを特徴としている。この実施形態3は、後述の実施例1で説明する道路灯に制約されることなく、いかなるタイプの照明器具にも適用することが可能である。   The lighting fixture of Embodiment 3 includes a light source device having the light emitting module of Embodiment 1 or 2 as a light source; and a fixture body to which the light source device is attached. This Embodiment 3 can be applied to any type of lighting fixture without being restricted by the road lamp described in Example 1 described later.

この実施形態3の照明器具では、光源装置が実施形態1又は2に記載の発光モジュールを光源として有しているので、発光モジュールの光束維持率の低下が緩慢であることに伴い、光源が規定寿命に達するまでの時間を長くすることが可能である。   In the luminaire of Embodiment 3, the light source device has the light emitting module described in Embodiment 1 or 2 as the light source, and accordingly, the light source is defined in accordance with the slow decrease in the luminous flux maintenance factor of the light emitting module. It is possible to lengthen the time until reaching the lifetime.

以下、実施例1の発光モジュールを備えた照明器具例えば道路灯について、図1〜図11を参照して詳細に説明する。なお、図10は説明の都合上後述する保護層を省略して描かれている。   Hereinafter, the lighting fixture provided with the light emitting module of Example 1, for example, a road lamp, is demonstrated in detail with reference to FIGS. Note that FIG. 10 is drawn with the protective layer described later omitted for convenience of explanation.

図1中符号1は道路照明のために設置される道路灯を示している。道路灯1は、支柱2の上端部に灯具3を取付けて形成されている。   Reference numeral 1 in FIG. 1 indicates a road lamp installed for road illumination. The road lamp 1 is formed by attaching a lamp 3 to the upper end of a column 2.

支柱2は、道路傍に立設され、その上部は道路上に覆い被さるように曲げられている。灯具3は、図2に示すように支柱2に連結された器具本体例えば灯体4と、道路に臨んだ灯体4の下面開口を塞いで灯体4に装着された透光板5と、この透光板5に対向して灯体4に収容された少なくとも一台の光源装置6を備えて形成されている。灯体4は、金属例えば複数個のアルミニウムダイカスト成形品を組み合わせて形成されている。透光板5は強化ガラスからなる。   The column 2 is erected on the side of the road, and its upper part is bent so as to cover the road. As shown in FIG. 2, the lamp 3 includes a fixture body connected to the column 2 as shown in FIG. 2, for example, a lamp body 4, a translucent plate 5 attached to the lamp body 4 by closing the lower surface opening of the lamp body 4 facing the road, At least one light source device 6 accommodated in the lamp body 4 is formed to face the light transmitting plate 5. The lamp body 4 is formed by combining a metal, for example, a plurality of aluminum die cast products. The translucent plate 5 is made of tempered glass.

図3及び図4に示すように光源装置6は、装置ベース11の裏面に複数の放熱フィン14を突設するとともに、装置ベース11の正面に、反射器15と、光源として発光モジュール21を取付けてユニット化された構成である。   As shown in FIGS. 3 and 4, the light source device 6 has a plurality of heat radiation fins 14 protruding from the back surface of the device base 11, and a reflector 15 and a light emitting module 21 as a light source are attached to the front surface of the device base 11. This is a unitized configuration.

装置ベース11は、金属例えばアルミニウムダイキャスト製であって、四角形に作られている。装置ベース11はその正面に開放された四角い凹みからなるモジュール設置部12(図4及び図10参照)を有している。モジュール設置部12の底面12aは平坦であり、モジュール設置部12を区画する四つの側面12bは互に直角に連続している。放熱フィン14は装置ベース11に一体に形成されている。   The device base 11 is made of a metal, for example, aluminum die-cast, and is formed in a square shape. The apparatus base 11 has a module installation portion 12 (see FIGS. 4 and 10) formed of a square recess opened on the front surface thereof. The bottom surface 12a of the module installation part 12 is flat, and the four side surfaces 12b defining the module installation part 12 are continuous at right angles to each other. The heat radiating fins 14 are formed integrally with the apparatus base 11.

反射器15は、第1の反射板15a〜第4の反射板15dをラッパ状に組み合わせて形成されている。第1の反射板15aと第2の反射板15bは、平らな構成の平面ミラーであり、互に平行に設けられている。これら第1の反射板15aと第2の反射板15bに連結された第3の反射板15cと第4の反射板15dは、湾曲した構成のカーブミラーであり、互いの間隔が次第に広くなるように設けられている。   The reflector 15 is formed by combining the first reflecting plate 15a to the fourth reflecting plate 15d in a trumpet shape. The first reflecting plate 15a and the second reflecting plate 15b are flat mirrors having a flat configuration, and are provided in parallel to each other. The third reflecting plate 15c and the fourth reflecting plate 15d connected to the first reflecting plate 15a and the second reflecting plate 15b are curved mirrors having a curved configuration so that the distance between them gradually increases. Is provided.

光源装置6は、その反射器15の出射開口を透光板5に対向させて灯体4内に固定されている。この固定状態で、装置ベース11の一部例えば周部は灯体4の内面に熱伝導可能に接続されている。この熱的接続は、前記周部を灯体4の内面に直接接触させることにより実現できる他、前記周部を放熱性の高い金属やヒートパイプ等の熱伝導部材を介して灯体4の内面に接続することで実現できる。これにより、光源装置6が発した熱を金属製の灯体4を放熱面として外部に放出できるようになっている。   The light source device 6 is fixed in the lamp body 4 with the exit opening of the reflector 15 facing the translucent plate 5. In this fixed state, a part of the device base 11, for example, a peripheral portion is connected to the inner surface of the lamp body 4 so as to be able to conduct heat. This thermal connection can be realized by bringing the peripheral portion into direct contact with the inner surface of the lamp body 4, and the peripheral portion is connected to the inner surface of the lamp body 4 through a heat conductive member such as a metal or a heat pipe having high heat dissipation. It can be realized by connecting to. As a result, the heat generated by the light source device 6 can be released to the outside using the metal lamp body 4 as a heat radiating surface.

次に、発光モジュール21について説明する。図5等に示すように発光モジュール21は、モジュール基板22と、第1配線パターン例えば正極をなす配線パターン25と、第2配線パターン例えば負極をなす配線パターン26と、アライメントマーク35と、第1の保護層37と、第2の保護層38と、複数のアイデンティティーマーク例えば第1のアイデンティティーマーク41〜第4のアイデンティティーマーク44と、複数の半導体発光素子45と、ボンディングワイヤ47〜52と、枠55と、封止樹脂57と、コネクタ61と、コンデンサ65等を備えている。   Next, the light emitting module 21 will be described. As shown in FIG. 5 and the like, the light emitting module 21 includes a module substrate 22, a first wiring pattern, for example, a wiring pattern 25 that forms a positive electrode, a second wiring pattern, for example, a wiring pattern 26 that forms a negative electrode, an alignment mark 35, Protective layer 37, second protective layer 38, a plurality of identity marks, for example, a first identity mark 41 to a fourth identity mark 44, a plurality of semiconductor light emitting elements 45, and bonding wires 47 to 52. A frame 55, a sealing resin 57, a connector 61, a capacitor 65, and the like.

モジュール基板22は、白色のセラミックス例えば白色のAL(酸化アルミニウム)で形成されている。このモジュール基板22は、酸化アルミニウムのみで形成されていても良いが、酸化アルミニウムを主成分としこれに他のセラミックス等が混ぜられていてもよく、その場合、酸化アルミニウムを主成分とするために、その含有率を70%以上とすることが好ましい。 The module substrate 22 is formed of white ceramic, for example, white AL 2 O 3 (aluminum oxide). The module substrate 22 may be formed of only aluminum oxide, but may contain aluminum oxide as a main component and other ceramics or the like mixed therein. The content is preferably 70% or more.

可視光領域に対する白色のモジュール基板22の平均反射率は80%以上であり、特に、85%以上99%以下であることがより好ましい。したがって、モジュール基板22は、後述する青色LEDが発する特定の発光波長440nm〜460nmの青色光、及び後述する蛍光体が放射する特定の発光波長470nm〜490nmの黄色光に対しても、同様な光反射性能を発揮する。   The average reflectance of the white module substrate 22 with respect to the visible light region is 80% or more, and more preferably 85% or more and 99% or less. Therefore, the module substrate 22 has similar light for blue light having a specific emission wavelength of 440 nm to 460 nm emitted by a blue LED described later and yellow light having a specific emission wavelength of 470 nm to 490 nm emitted by a phosphor described later. Exhibits reflective performance.

モジュール基板22は図4に示すようにモジュール設置部12より多少小さい略四角形である。図5に示すようにモジュール基板22の四隅は丸みを帯びている。モジュール基板22の厚みは、図10に示すようにモジュール設置部12の深さより薄い。このモジュール基板22の両面は、互に平行に作られた平坦な面からなり、そのうちの一面は部品実装面22aとして用いられている。   As shown in FIG. 4, the module substrate 22 has a substantially rectangular shape that is slightly smaller than the module installation portion 12. As shown in FIG. 5, the four corners of the module substrate 22 are rounded. The thickness of the module substrate 22 is thinner than the depth of the module installation part 12 as shown in FIG. Both surfaces of the module substrate 22 are flat surfaces made parallel to each other, and one of the surfaces is used as a component mounting surface 22a.

正極用の配線パターン25及び負極用の配線パターン26は部品実装面22aに設けられている。   The positive electrode wiring pattern 25 and the negative electrode wiring pattern 26 are provided on the component mounting surface 22a.

詳しくは、図6等に示すように正極用の配線パターン25は、正極パターン基部25aとワイヤ接続部25bを有して形成されている。ワイヤ接続部25bは真っ直ぐに延びて形成されている。正極パターン基部25aとワイヤ接続部25bは略平行で、かつ、斜めのパターン部を介して一体に連続されている。正極パターン基部25aに、第1の正極パッド部25cと第2の正極パッド部25dが一体に突設されている。   Specifically, as shown in FIG. 6 and the like, the positive electrode wiring pattern 25 has a positive electrode pattern base portion 25a and a wire connection portion 25b. The wire connecting portion 25b is formed to extend straight. The positive electrode pattern base portion 25a and the wire connection portion 25b are substantially parallel to each other and are integrally continuous via an oblique pattern portion. A first positive electrode pad portion 25c and a second positive electrode pad portion 25d are integrally projected on the positive electrode pattern base portion 25a.

負極用の配線パターン26は、負極パターン基部26aと、第1のワイヤ接続部26bと、中間パターン部26cと、第2のワイヤ接続部26dを有して形成されている。この配線パターン26は正極用の配線パターン25を囲むように設けられている。   The negative electrode wiring pattern 26 includes a negative electrode pattern base portion 26a, a first wire connection portion 26b, an intermediate pattern portion 26c, and a second wire connection portion 26d. This wiring pattern 26 is provided so as to surround the wiring pattern 25 for the positive electrode.

即ち、負極パターン基部26aは配線パターン25の正極パターン基部25aに対して所定の絶縁距離Aを隔てて隣接して設けられている。この負極パターン基部26aに、第1の正極パッド部25cに並べて設けられる第1の負極パッド部26eが一体に突設されている。第1のワイヤ接続部26bは、負極パターン基部26aに対して略90°折れ曲がるように一体に連続している。この第1のワイヤ接続部26bは、配線パターン25のワイヤ接続部25bとの間に第1素子配設スペースS1を形成してワイヤ接続部25bに対し略平行に設けられている。ここに「略平行」とは、図6に示すように平行である形態、又はワイヤ接続部25bに対して多少傾いた形態、若しくは多少湾曲した形態等も含んでいる。   That is, the negative electrode pattern base 26 a is provided adjacent to the positive electrode pattern base 25 a of the wiring pattern 25 with a predetermined insulation distance A therebetween. A first negative electrode pad portion 26e provided side by side with the first positive electrode pad portion 25c is integrally projected from the negative electrode pattern base portion 26a. The first wire connecting portion 26b is integrally continuous so as to be bent about 90 ° with respect to the negative electrode pattern base portion 26a. The first wire connection portion 26b is provided substantially parallel to the wire connection portion 25b by forming a first element disposition space S1 between the wire connection portion 25b of the wiring pattern 25. Here, “substantially parallel” includes a parallel form as shown in FIG. 6, a slightly inclined form with respect to the wire connecting portion 25 b, a slightly curved form, and the like.

中間パターン部26cは、第1のワイヤ接続部26bに対して略90°折れ曲がるように一体に連続して設けられている。この中間パターン部26cの長手方向中間部に、ワイヤ接続部25bの先端(正極パターン基部25aと反対側の端)が隣接している。中間パターン部26cの両端部は互いに逆方向に傾いていて、中間パターン部26cは略湾曲形状に形成されている。それにより、中間パターン部26cの長手方向中間部はワイヤ接続部25bの先端から遠ざけられている。   The intermediate pattern portion 26c is provided integrally and continuously so as to be bent about 90 ° with respect to the first wire connecting portion 26b. The leading end of the wire connecting portion 25b (the end opposite to the positive electrode pattern base portion 25a) is adjacent to the intermediate portion in the longitudinal direction of the intermediate pattern portion 26c. Both end portions of the intermediate pattern portion 26c are inclined in opposite directions, and the intermediate pattern portion 26c is formed in a substantially curved shape. Thereby, the intermediate portion in the longitudinal direction of the intermediate pattern portion 26c is kept away from the tip of the wire connection portion 25b.

第2のワイヤ接続部26dは、中間パターン部26cに対して略90°折れ曲がるように一体に連続して設けられている。それにより、第2のワイヤ接続部26dは、配線パターン25のワイヤ接続部25bとの間に第2素子配設スペースS2を形成してワイヤ接続部25bに対し略平行に設けられている。ここに「略平行」とほ、図6に示すように平行である形態、又はワイヤ接続部25bに対して多少傾いた形態、或いは多少湾曲した形態等も含んでいる。   The second wire connecting portion 26d is provided integrally and continuously so as to be bent by approximately 90 ° with respect to the intermediate pattern portion 26c. Thereby, the second wire connecting portion 26d is provided substantially parallel to the wire connecting portion 25b by forming the second element disposition space S2 between the wire connecting portion 25b of the wiring pattern 25 and the second element connecting space 25b. Here, “substantially parallel” includes a parallel form as shown in FIG. 6, a slightly inclined form with respect to the wire connecting portion 25b, a slightly curved form, and the like.

したがって、負極用の配線パターン26は正極用の配線パターン25を三方から囲むように設けられている。負極用の配線パターン26で囲まれた領域の中央部に配設された配線パターン25のワイヤ接続部25bを境に、負極用の配線パターン26の第1のワイヤ接続部26bと第2のワイヤ接続部26dは対称に配設されている。   Therefore, the negative electrode wiring pattern 26 is provided so as to surround the positive electrode wiring pattern 25 from three directions. The first wire connecting portion 26b and the second wire of the negative wiring pattern 26 are bordered by the wire connecting portion 25b of the wiring pattern 25 disposed in the center of the region surrounded by the negative wiring pattern 26. The connecting portions 26d are arranged symmetrically.

第2のワイヤ接続部26dの先端に一体に連続して第2の負極パッド部26fが、第2の正極パッド部25dに対応して設けられている。これら第2の負極パッド部26fと第2の正極パッド部25dから離間しているとともに、これらの間に位置して中間パッド27が部品実装面22aに形成されている。   A second negative electrode pad portion 26f is provided corresponding to the second positive electrode pad portion 25d continuously and integrally at the tip of the second wire connection portion 26d. The second negative electrode pad portion 26f and the second positive electrode pad portion 25d are spaced apart from each other, and an intermediate pad 27 is formed on the component mounting surface 22a so as to be positioned therebetween.

なお、配線パターン25を負極用とするとともに配線パターン26を正極用としてもよく、この場合、前記説明の「正極用」又は「正極」を「負極用」又は「負極」に読み替えるとともに、「負極用」又は「負極」を「正極用」又は「正極」に読み替えればよい。   The wiring pattern 25 may be used for the negative electrode and the wiring pattern 26 may be used for the positive electrode. In this case, “positive electrode” or “positive electrode” in the above description is read as “for negative electrode” or “negative electrode” and “negative electrode” “For” or “negative electrode” may be read as “for positive electrode” or “positive electrode”.

更に、部品実装面22aに、点灯確認試験用の点灯検査パッド28,29と、温度測定用の温度検査パッド31と、部品固定用の実装パッド33が設けられている。   Further, lighting inspection pads 28 and 29 for lighting confirmation test, temperature inspection pad 31 for temperature measurement, and mounting pad 33 for component fixing are provided on the component mounting surface 22a.

即ち、点灯検査パッド28は正極用の配線パターン25に接続されている。具体的には、正極パターン基部25aから枝分かれして一体に突出されたパターン部28aを介して点灯検査パッド28が設けられている。同様に、点灯検査パッド29は負極用の配線パターン26に接続されている。具体的には、負極パターン基部26aから枝分かれして一体に突出されたパターン部29aを介して点灯検査パッド29が設けられている。   That is, the lighting inspection pad 28 is connected to the wiring pattern 25 for the positive electrode. Specifically, the lighting inspection pad 28 is provided through a pattern portion 28a branched from the positive electrode pattern base portion 25a and integrally protruding. Similarly, the lighting inspection pad 29 is connected to the negative wiring pattern 26. Specifically, a lighting inspection pad 29 is provided through a pattern portion 29a that branches from the negative electrode pattern base portion 26a and protrudes integrally.

温度検査パッド31は、点灯検査パッド29及び負極用の配線パターン26の近傍に、これらとは電気的な接続関係を有することなく独立して設けられている。この温度検査パッド31に熱電対を接続して発光モジュール22の温度を測定できるようになっている。   The temperature inspection pad 31 is provided in the vicinity of the lighting inspection pad 29 and the negative electrode wiring pattern 26 independently without having an electrical connection relationship therewith. A thermocouple is connected to the temperature inspection pad 31 so that the temperature of the light emitting module 22 can be measured.

実装パッド33は一対形成されていて、これらは点灯検査パッド28,29の間に位置して設けられている。   A pair of mounting pads 33 are formed, and these mounting pads 33 are provided between the lighting inspection pads 28 and 29.

アライメントマーク35は、ワイヤ接続部25b、この両側の第1素子配設スペースS1及び第2素子配設スペースS2、第1素子配設スペースS1に隣接した第1のワイヤ接続部26b、及び第2素子配設スペースS2に隣接した第2のワイヤ接続部26dを間に置いて、その両側に夫々複数設けられている。そのため、アライメントマーク35の一部は、所定間隔で第1のワイヤ接続部26bの長手方向に沿って一列に設けられており、他のアライメントマーク35も、同様に所定間隔で第2のワイヤ接続部26dの長手方向に沿って一列に設けられている。   The alignment mark 35 includes a wire connecting portion 25b, a first element disposing space S1 and a second element disposing space S2 on both sides thereof, a first wire connecting portion 26b adjacent to the first element disposing space S1, and a second A plurality of second wire connecting portions 26d adjacent to the element arrangement space S2 are provided on both sides of the second wire connecting portion 26d. Therefore, a part of the alignment mark 35 is provided in a line along the longitudinal direction of the first wire connection part 26b at a predetermined interval, and the other alignment marks 35 are similarly connected to the second wire at a predetermined interval. It is provided in a line along the longitudinal direction of the portion 26d.

前記配線パターン25,26、中間パッド27、点灯検査パッド28,29、実装パッド33、及びアライメントマーク35は、いずれも銀製例えば銀を主成分として形成されており、これらはスクリーン印刷等で部品実装面22aに印刷して設けられたものである(第1製造工程)。なお、印刷に代えてメッキにより設けることもできる。   The wiring patterns 25 and 26, the intermediate pad 27, the lighting inspection pads 28 and 29, the mounting pad 33, and the alignment mark 35 are all made of silver, for example, silver as a main component, and these are mounted by screen printing or the like. It is provided by printing on the surface 22a (first manufacturing process). In addition, it can replace with printing and can also provide by plating.

前記第1の保護層37及び第2の保護層38は、電気絶縁材料からなるとともに、スクリーン印刷により部品実装面22a上に印刷されていて、前記銀製の印刷物のうちで後述する封止樹脂57で封止されない部位の劣化を防止するためにこの部位を主として覆って設けられている(第2製造工程)。   The first protective layer 37 and the second protective layer 38 are made of an electrically insulating material, and are printed on the component mounting surface 22a by screen printing, and the sealing resin 57 described later in the silver printed matter. In order to prevent the deterioration of the part that is not sealed by this, this part is mainly covered (second manufacturing process).

即ち、図7に示すように第1の保護層37は、第1の正極パッド部25c及び第2の正極パッド部25dを除いて正極パターン基部25aに被着されているとともに、第1の負極パッド部26eを除いて負極パターン基部26aに被着されている。更に、第1の保護層37は、正極パターン基部25aと負極パターン基部26aとの間に絶縁距離Aを確保した隙間部分にも被着されているとともに、パターン部28a,29aにも被着されている。加えて、第1の保護層37は、第2のワイヤ接続部26dの第2の負極パッド部26f側の端部に、第2の負極パッド部26fを除いて被着されているとともに、中間パッド27の両端部を除いてこの中間パッド27にも被着されている。第2の保護層38は、中間パターン部26cの略全体に被着されている。   That is, as shown in FIG. 7, the first protective layer 37 is applied to the positive electrode pattern base 25a except for the first positive electrode pad portion 25c and the second positive electrode pad portion 25d, and the first negative electrode Except for the pad portion 26e, the negative electrode pattern base portion 26a is attached. Further, the first protective layer 37 is also applied to a gap portion that secures an insulation distance A between the positive electrode pattern base portion 25a and the negative electrode pattern base portion 26a, and is also applied to the pattern portions 28a and 29a. ing. In addition, the first protective layer 37 is attached to the end of the second wire connecting portion 26d on the second negative electrode pad portion 26f side except for the second negative electrode pad portion 26f, and the intermediate layer The pad 27 is also attached to the intermediate pad 27 except for both ends of the pad 27. The second protective layer 38 is attached to substantially the entire intermediate pattern portion 26c.

前記第1のアイデンティティーマーク41〜第4のアイデンティティーマーク44は、モジュール基板22とは異なる色で部品実装面22aにスクリーン印刷等により設けられている(第3製造工程)。更に、この印刷等により「+」「−」の極性表示等も部品実装面22aに設けられている。これら第1のアイデンティティーマーク41〜第4のアイデンティティーマーク44等は、第1の保護層37及び第2の保護層38と同時に印刷して設けることが好ましい。第1のアイデンティティーマーク41は製造者を示す社名であり、第2のアイデンティティーマーク42は商品名であり、第3のアイデンティティーマーク43は製品番号であり、第4のアイデンティティーマーク44は発光モジュール21についての情報を示した二次元バーコード(QRコード)である。   The first identity mark 41 to the fourth identity mark 44 are provided on the component mounting surface 22a in a color different from that of the module substrate 22 by screen printing or the like (third manufacturing process). Further, by this printing or the like, polarity indications of “+” and “−” are also provided on the component mounting surface 22a. The first identity mark 41 to the fourth identity mark 44 and the like are preferably printed and provided simultaneously with the first protective layer 37 and the second protective layer 38. The first identity mark 41 is a company name indicating the manufacturer, the second identity mark 42 is a product name, the third identity mark 43 is a product number, and the fourth identity mark 44 is It is a two-dimensional barcode (QR code) showing information about the light emitting module 21.

複数の前記半導体発光素子45の夫々には、発光状態で発熱を伴う発光素子、例えば青色発光をするチップ状の青色LEDが用いられている。これら半導体発光素子45は、好ましくはサファイアガラス製の透光性素子基板上に半導体発光層を設けるとともに、この発光層上に一対の素子電極を設けた構成を備えるベアチップからなる。   For each of the plurality of semiconductor light emitting elements 45, a light emitting element that generates heat in a light emitting state, for example, a chip-like blue LED that emits blue light is used. These semiconductor light emitting elements 45 are preferably formed of a bare chip having a configuration in which a semiconductor light emitting layer is provided on a light-transmitting element substrate made of sapphire glass and a pair of element electrodes is provided on the light emitting layer.

LEDの発光は、半導体のp−n接合に順方向電流を流すことで実現されるので、LEDは電気エネルギーを直接光に変換する固体素子である。こうした発光原理で発光する半導体発光素子は、通電によりフィラメントを高温に白熱させて、その熱放射により可視光を放射させる白熱電球と比較して、省エネルギー効果を有している。   Since light emission of an LED is realized by passing a forward current through a pn junction of a semiconductor, the LED is a solid element that directly converts electric energy into light. A semiconductor light emitting element that emits light based on such a light emission principle has an energy saving effect as compared with an incandescent bulb that inclines a filament to a high temperature by energization and emits visible light by its thermal radiation.

各半導体発光素子45のうちの半数は、前記第1素子配設スペースS1内でモジュール基板22に直に実装されている。この実装は、透明なダイボンド材を用いて素子基板を部品実装面22aに接着することで実現されており、第1素子配設スペースS1に実装された複数の半導体発光素子45は縦横に整列してマトリックス状に配設されている。同様に、残りの半導体発光素子45は、前記第2素子配設スペースS2内でモジュール基板22に直に実装されている。この実装も、透明なダイボンド材を用いて素子基板を部品実装面22aに接着することで実現されており、第2素子配設スペースS2に実装された複数の半導体発光素子45も縦横に整列してマトリックス状に配設されている。   Half of the semiconductor light emitting elements 45 are directly mounted on the module substrate 22 in the first element disposition space S1. This mounting is realized by bonding the element substrate to the component mounting surface 22a using a transparent die bond material, and the plurality of semiconductor light emitting elements 45 mounted in the first element disposition space S1 are aligned vertically and horizontally. Arranged in a matrix. Similarly, the remaining semiconductor light emitting elements 45 are mounted directly on the module substrate 22 in the second element arrangement space S2. This mounting is also realized by adhering the element substrate to the component mounting surface 22a using a transparent die bond material, and the plurality of semiconductor light emitting elements 45 mounted in the second element arrangement space S2 are also aligned vertically and horizontally. Arranged in a matrix.

第1素子配設スペースS1に配設された複数の半導体発光素子45と、第2素子配設スペースS2に配設された複数の半導体発光素子45は、ワイヤ接続部25bを境に対称に設けられている。   The plurality of semiconductor light emitting elements 45 disposed in the first element disposition space S1 and the plurality of semiconductor light emitting elements 45 disposed in the second element disposition space S2 are provided symmetrically with respect to the wire connection portion 25b. It has been.

配線パターン25のワイヤ接続部25bと配線パターン26の第1のワイヤ接続部26bとが並んだ方向に列をなした半導体発光素子45同士は、ボンディングワイヤ47で直列に接続されている。こうして直列接続された素子列の一端に配置された半導体発光素子45は、ワイヤ接続部25bにボンディングワイヤ48で接続されている。これとともに、前記素子列の他端に配置された半導体発光素子45は、第1のワイヤ接続部26bにボンディングワイヤ49で接続されている。   The semiconductor light emitting elements 45 arranged in a line in the direction in which the wire connection part 25 b of the wiring pattern 25 and the first wire connection part 26 b of the wiring pattern 26 are arranged are connected in series by a bonding wire 47. The semiconductor light emitting elements 45 arranged at one end of the element rows connected in series in this way are connected to the wire connecting portion 25b by the bonding wires 48. At the same time, the semiconductor light emitting element 45 disposed at the other end of the element row is connected to the first wire connecting portion 26b by a bonding wire 49.

同様に、配線パターン25のワイヤ接続部25bと配線パターン26の第2のワイヤ接続部26dとが並んだ方向に列をなした半導体発光素子45同士は、ボンディングワイヤ50で直列に接続されている。こうして直列接続された素子列の一端に配置された半導体発光素子45は、ワイヤ接続部25bにボンディングワイヤ51で接続されている。これとともに、前記素子列の他端に配置された半導体発光素子45は、第2のワイヤ接続部26dにボンディングワイヤ52で接続されている(第4製造工程)。なお、ボンディングワイヤ47〜52はいずれも金属細線好ましくは金線からなり、ワイヤボンディングにより設けられている。   Similarly, the semiconductor light emitting elements 45 arranged in a row in the direction in which the wire connection portion 25 b of the wiring pattern 25 and the second wire connection portion 26 d of the wiring pattern 26 are arranged are connected in series by a bonding wire 50. . The semiconductor light emitting element 45 arranged at one end of the element rows thus connected in series is connected to the wire connecting portion 25b by the bonding wire 51. At the same time, the semiconductor light emitting element 45 disposed at the other end of the element row is connected to the second wire connecting portion 26d by the bonding wire 52 (fourth manufacturing process). The bonding wires 47 to 52 are all made of fine metal wires, preferably gold wires, and are provided by wire bonding.

モジュール基板22上に実装された複数の半導体発光素子45を以上のように電気的に接続したことにより、COB(Chip On Board)形の発光モジュール21が構成されている。前記電気的接続により、各素子配設スペースS1、S2に設けられた複数の半導体発光素子45は、例えば7個の半導体発光素子45を直列接続してなる例えば12個の素子列を、電気的には並列接続した配列となっている。   By electrically connecting a plurality of semiconductor light emitting elements 45 mounted on the module substrate 22 as described above, a COB (Chip On Board) type light emitting module 21 is configured. Due to the electrical connection, the plurality of semiconductor light emitting elements 45 provided in the element disposition spaces S1 and S2 are electrically connected to, for example, 12 element rows formed by connecting 7 semiconductor light emitting elements 45 in series. Is an array connected in parallel.

直列となっている素子列の延長線上に前記アライメントマーク35が夫々配設されている。そして、前記延長線上に位置された左右(図において)のアライメントマーク35を基準に、これらを通る直線上に半導体発光素子45が実装機により実装されるようになっている。   The alignment marks 35 are respectively disposed on the extended lines of the element rows in series. Then, with reference to the left and right (in the drawing) alignment marks 35 positioned on the extension line, the semiconductor light emitting element 45 is mounted by a mounting machine on a straight line passing therethrough.

図9に示すように前記枠55は、例えば四角環状をなして、その内側に各ワイヤ接続部25b,26b,26d、複数の半導体発光素子45、及び各ボンディングワイヤ47〜52を収めて部品実装面22a上に装着されている。枠55は白色の合成樹脂でつくることが好ましい。この枠55は第1の保護層37の一部及び第2の保護層38の一部に被着されている。   As shown in FIG. 9, the frame 55 has, for example, a square ring shape, and each of the wire connecting portions 25b, 26b, and 26d, the plurality of semiconductor light emitting elements 45, and the bonding wires 47 to 52 are housed inside the frame. Mounted on the surface 22a. The frame 55 is preferably made of a white synthetic resin. The frame 55 is attached to part of the first protective layer 37 and part of the second protective layer 38.

前記封止樹脂57は、枠55内に充填されて、各ワイヤ接続部25b,26b,26d、複数の半導体発光素子45、及び各ボンディングワイヤ47〜52を埋設した状態でこれらを封止して、モジュール基板22上に設けられている(第5製造工程)。封止樹脂57は、蛍光体(図示しない)が混ぜられた透明なシリコーン樹脂等からなり、透光性でかつガス透過性を有している。蛍光体には、半導体発光素子45が発した青色の光によって励起されて黄色の光を放射する黄色の蛍光体が用いられている。   The sealing resin 57 is filled in the frame 55 and seals the wire connecting portions 25b, 26b, and 26d, the plurality of semiconductor light emitting elements 45, and the bonding wires 47 to 52 in an embedded state. Are provided on the module substrate 22 (fifth manufacturing step). The sealing resin 57 is made of a transparent silicone resin or the like mixed with a phosphor (not shown), and is translucent and gas permeable. A yellow phosphor that emits yellow light when excited by blue light emitted from the semiconductor light emitting element 45 is used as the phosphor.

前記青色の光とこれに対して補色の関係にある黄色の光が混じることによって白色の光が形成され、この白色光は封止樹脂57の表面から光の利用方向に出射される。そのため、封止樹脂57の表面、つまり、光出射面によって、発光モジュール21の発光面57aが形成されている。この発光面57aの大きさは枠55によって規定されている。   White light is formed by mixing the blue light and yellow light having a complementary color to the blue light, and the white light is emitted from the surface of the sealing resin 57 in the light use direction. Therefore, the light emitting surface 57 a of the light emitting module 21 is formed by the surface of the sealing resin 57, that is, the light emitting surface. The size of the light emitting surface 57 a is defined by the frame 55.

封止樹脂57で覆われた銀製の部分の面積をCとし、発光面57aの面積をDと置いた場合、面積Dに対する面積Cの占有率は、5%以上40%以下、好ましくは15%以上25%以下の範囲に設定されている。配線パターン25,26の封止樹脂57で覆われた部分とは、各ワイヤ接続部25b、26b、26dである。封止樹脂57で覆われた反射領域の面積は枠55で規定され、その大きさは図9において枠55の縦方向の内寸が13mm、枠55の横方向の内寸が17,5mmである。   When the area of the silver portion covered with the sealing resin 57 is C and the area of the light emitting surface 57a is D, the occupation ratio of the area C to the area D is 5% or more and 40% or less, preferably 15%. It is set in the range of 25% or less. The portions covered with the sealing resin 57 of the wiring patterns 25 and 26 are the wire connection portions 25b, 26b, and 26d. The area of the reflective region covered with the sealing resin 57 is defined by a frame 55, and the size is 13 mm in the vertical direction of the frame 55 and 17.5 mm in the horizontal direction of the frame 55 in FIG. is there.

なお、枠55に相当する型部材を設けて、この内部に封止樹脂57を設けた後に、型部材をモジュール基板22上から離脱させることにより、封止樹脂57を設けても良い。この場合、配線パターン25,26の封止樹脂57からはみ出す部位を、予め第1の保護層37又は第2の保護層38で被着して置くと良い。   Alternatively, the sealing resin 57 may be provided by providing a mold member corresponding to the frame 55 and providing the sealing resin 57 therein, and then removing the mold member from the module substrate 22. In this case, the portion of the wiring patterns 25 and 26 that protrudes from the sealing resin 57 is preferably previously deposited with the first protective layer 37 or the second protective layer 38.

図5に示すように部品実装面22aには、面実装部品からなる1個のコネクタ61及び2個のコンデンサ65が実装されている(第6製造工程)。   As shown in FIG. 5, one connector 61 and two capacitors 65 made of surface-mounted components are mounted on the component mounting surface 22a (sixth manufacturing process).

即ち、コネクタ61は、その一側面から突出された第1の端子ピン61aと第2の端子ピン61bを有した2ピンタイプの構成である。このコネクタ61は、前記実装パッド33に半田付けされ、それにより、前記点灯検査パッド28,29間に配設されている。これとともに、第1の端子ピン61aが第1の正極パッド部25cに、第2の端子ピン61bが第1の負極パッド部26eに夫々田付けされている。このコネクタ61には図示しない電源装置に接続された直流給電用の絶縁被覆電線が差し込み接続される。それにより、コネクタ61を経由して発光モジュール21への給電が可能となっている。   That is, the connector 61 has a two-pin type configuration having a first terminal pin 61a and a second terminal pin 61b protruding from one side surface thereof. The connector 61 is soldered to the mounting pad 33, thereby being disposed between the lighting inspection pads 28 and 29. At the same time, the first terminal pin 61a is attached to the first positive electrode pad portion 25c, and the second terminal pin 61b is attached to the first negative electrode pad portion 26e. The connector 61 is connected with an insulation coated electric wire for direct current power supply connected to a power supply device (not shown). As a result, power can be supplied to the light emitting module 21 via the connector 61.

2個のコンデンサ65のうちの一方は、配線パターン25の第2の正極パッド部25d及び中間パッド27の一端部に半田付けされて、これらにわたって配設されている。同様に、2個のコンデンサ65のうちの他方は、配線パターン26の第2の負極パッド部26f及び中間パッド27の他端部に半田付けされて、これらにわたって配設されている。各半導体発光素子45に直流が供給される通常の点灯状態では、コンデンサ65に電流が流れることはない。しかし、ノイズが重畳して交流が流れるような事態に至った場合、コンデンサ65に電流が流れて配線パターン25,26が短絡され、それにより、各半導体発光素子45に交流が供給されることを防止している。   One of the two capacitors 65 is soldered to one end portion of the second positive electrode pad portion 25d and the intermediate pad 27 of the wiring pattern 25, and is disposed over these. Similarly, the other of the two capacitors 65 is soldered to the second negative electrode pad portion 26 f of the wiring pattern 26 and the other end portion of the intermediate pad 27, and is disposed over these. In a normal lighting state in which direct current is supplied to each semiconductor light emitting element 45, no current flows through the capacitor 65. However, when an alternating current flows due to noise superposition, a current flows through the capacitor 65 and the wiring patterns 25 and 26 are short-circuited, whereby an alternating current is supplied to each semiconductor light emitting element 45. It is preventing.

図10に示すように前記構成の発光モジュール21は、そのモジュール基板22の裏面、つまり、部品実装面22aと反対側の面を、前記モジュール設置部12の底面12aに密接させて装置ベース11に支持されている。それにより、モジュール基板22からモジュール設置部12への放熱ができるように発光モジュール21が装置ベース11に支持されている。このように支持された発光モジュール21が灯体3に取付けられた状態で、発光面57aは、透光板5に対向されている。   As shown in FIG. 10, the light emitting module 21 having the above-described configuration is attached to the apparatus base 11 by bringing the back surface of the module substrate 22, that is, the surface opposite to the component mounting surface 22 a into close contact with the bottom surface 12 a of the module installation portion 12. It is supported. Thereby, the light emitting module 21 is supported by the apparatus base 11 so that heat can be radiated from the module substrate 22 to the module installation unit 12. In a state where the light emitting module 21 supported in this way is attached to the lamp body 3, the light emitting surface 57 a faces the light transmitting plate 5.

前記モジュールの支持のために、図4及び図10に示すように装置ベース11に複数例えば2個の金属製の押え板71がねじ止めされている。これら押え板71の先端部はモジュール基板22の周部に対向していて、この先端部にモジュール基板22の周部を押圧する金属製のばね72が取付けられている。これらのばね72のばね力でモジュール基板22の裏面が底面12aに密接された状態が保持されている。こうした保持によって、発光モジュール21の点灯に伴う温度上昇と消灯に伴う温度下降によるヒートサイクルで、セラミックス製のモジュール基板22にストレスが作用しても、このモジュール基板22が損傷することを防止できるように構成されている。   In order to support the module, a plurality of, for example, two metal pressing plates 71 are screwed to the apparatus base 11 as shown in FIGS. The front ends of these presser plates 71 are opposed to the peripheral portion of the module substrate 22, and a metal spring 72 that presses the peripheral portion of the module substrate 22 is attached to the front end portion. The state in which the back surface of the module substrate 22 is in close contact with the bottom surface 12a is maintained by the spring force of the springs 72. Such holding can prevent the module substrate 22 from being damaged even if stress is applied to the ceramic module substrate 22 in the heat cycle caused by the temperature increase accompanying the lighting of the light emitting module 21 and the temperature decrease accompanying the extinction of light. It is configured.

前記構成の道路灯1への給電が行われると、発光モジュール21が有した複数の半導体発光素子45が一斉に発光するので、発光面57aから出射された白色の光は、透光板5を直接透過し、若しくは反射器15の内面で反射された上で透光板5を透過して、照明対称の道路を照射する。この照明で、平面ミラーからなる第1の反射板15a及び第2の反射板15bで反射された光は、略広がらずに主に道路の長手方向に照射される。これとともに、カーブミラーからなる第3の反射板15c及び第4の反射板15dで反射された光は、道路の幅方向に対する照射角を制御されて主に道路の幅方向に照射される。   When power is supplied to the road light 1 having the above-described configuration, the plurality of semiconductor light emitting elements 45 included in the light emitting module 21 emit light at the same time, so that white light emitted from the light emitting surface 57a is transmitted through the light transmitting plate 5. Directly transmitted or reflected by the inner surface of the reflector 15 and then transmitted through the light-transmitting plate 5 to illuminate a road having illumination symmetry. With this illumination, the light reflected by the first reflecting plate 15a and the second reflecting plate 15b made of a plane mirror is irradiated mainly in the longitudinal direction of the road without substantially spreading. At the same time, the light reflected by the third reflecting plate 15c and the fourth reflecting plate 15d made of a curved mirror is mainly irradiated in the width direction of the road with the irradiation angle with respect to the width direction of the road being controlled.

こうした照明において発光面57aから出射される光は、半導体発光素子45から封止樹脂57を直接透過した光、封止樹脂57内の蛍光体から放射されて封止樹脂57を直接透過した光の他に、半導体発光素子45の素子基板及びダイボンド材を通って部品実装面22aに入射されて、この部品実装面22aで反射されて封止樹脂57を透過した光、及び蛍光体から放射されて封止樹脂57を通って部品実装面22aに入射されて、この部品実装面22aで反射されて再び封止樹脂57を透過した光を含んでいる。   In such illumination, light emitted from the light emitting surface 57a is light that has directly transmitted through the sealing resin 57 from the semiconductor light emitting element 45, or light that has been emitted from the phosphor in the sealing resin 57 and directly transmitted through the sealing resin 57. In addition, the light is incident on the component mounting surface 22a through the element substrate and the die bonding material of the semiconductor light emitting device 45, reflected by the component mounting surface 22a, and transmitted through the sealing resin 57, and emitted from the phosphor. Light that is incident on the component mounting surface 22a through the sealing resin 57, reflected by the component mounting surface 22a, and transmitted through the sealing resin 57 again is included.

発光モジュール21は、既述のように部品実装面22aを有したモジュール基板22が白色のセラミックス製で、その平均反射率は80%以上であるので、部品実装面22aに入射された光、つまり、半導体発光素子45をなす青色LEDが発した発光波長440nm〜460nmの青色光、及び蛍光体が放射した発光波長470nm〜490nmの黄色光を、道路方向、言い換えれば、光の取出し方向に効率良く反射させることができる。特に、モジュール基板22の部品実装面22aの平均反射率を85%以上99%以下とした場合は、更に効率よく、部品実装面22aに入射された光を光の取出し方向に効率良く反射させることができる。   As described above, the light emitting module 21 has the module mounting surface 22a having the component mounting surface 22a made of white ceramics and has an average reflectance of 80% or more. Therefore, the light incident on the component mounting surface 22a, that is, The blue light emitted from the blue LED forming the semiconductor light emitting device 45 and the yellow light emitted from the phosphor having the emission wavelength of 470 nm to 490 nm are efficiently emitted in the road direction, in other words, the light extraction direction. Can be reflected. In particular, when the average reflectance of the component mounting surface 22a of the module substrate 22 is 85% or more and 99% or less, the light incident on the component mounting surface 22a is more efficiently reflected in the light extraction direction. Can do.

このように光を反射する部品実装面22aを有したモジュール基板22は、白色のセラミックス製であり、その地肌面を部品実装面22aとして利用しているので、このモジュール基板22での反射性能は、発光モジュール21の使用開始からの経過時間に拘らず、一定に維持される。   Since the module substrate 22 having the component mounting surface 22a that reflects light is made of white ceramics and uses the ground surface as the component mounting surface 22a, the reflection performance of the module substrate 22 is as follows. Regardless of the elapsed time from the start of use of the light emitting module 21, it is maintained constant.

更に、モジュール基板22側での光の反射は、部品実装面22aだけではなく、封止樹脂57で封止された銀製の配線パターン25のワイヤ接続部25b、及び銀製の配線パターン26の第1のワイヤ接続部26b並びに第2のワイヤ接続部26dでも行われるが、これらワイヤ接続部25b,26b,26dは、道路灯1が設置された時からの経過時間が長くなるほど、黒ずみが進行して、その光反射性能は次第に低下する。   Further, the reflection of light on the module substrate 22 side is not limited to the component mounting surface 22a, but the wire connection portion 25b of the silver wiring pattern 25 sealed with the sealing resin 57 and the first of the silver wiring pattern 26. The wire connection portion 26b and the second wire connection portion 26d are also performed. However, the wire connection portions 25b, 26b, and 26d become darker as the elapsed time from when the road light 1 is installed becomes longer. The light reflection performance gradually decreases.

しかし、前記構成の発光モジュール21は、既述のように発光面57aの面積に対する銀製のワイヤ接続部25b,26b,26dの面積占有率が40%以下に規定されている。言い換えれば、部品実装面22aでの反射面積が、発光面57aの面積の60%を超える大きさに確保されている。この場合、銀製の配線パターン25の正極パターン基部25a、及び銀製の配線パターン26の中間パターン部26cは、封止樹脂57で封止されておらず、発光面57aの外側に外れているので、前記面積占有率を40%以下にする上で好ましい。   However, in the light emitting module 21 configured as described above, the area occupation ratio of the silver wire connection portions 25b, 26b, and 26d with respect to the area of the light emitting surface 57a is defined to be 40% or less. In other words, the reflection area on the component mounting surface 22a is ensured to exceed 60% of the area of the light emitting surface 57a. In this case, the positive electrode pattern base 25a of the silver wiring pattern 25 and the intermediate pattern portion 26c of the silver wiring pattern 26 are not sealed with the sealing resin 57 and are outside the light emitting surface 57a. It is preferable for making the area occupancy 40% or less.

前記面積占有率の規定により、ワイヤ接続部25b,26b,26dの黒化の進行に伴う光反射性能の低下が発光モジュール21全体の光反射性能に与える影響を、小さく制限できる。したがって、実施例1の発光モジュールによれば、発光モジュール21の光束維持率の低下を緩慢にすることが可能である。言い換えれば、発光面57aで覆われた反射領域での光反射性能の低下が緩慢である。それに伴い光の取出し効率が高く維持されるので、省エネルギー効果を促進することが可能である。   By defining the area occupancy rate, it is possible to limit the influence of the decrease in the light reflection performance accompanying the progress of the blackening of the wire connection portions 25b, 26b, and 26d on the light reflection performance of the entire light emitting module 21. Therefore, according to the light emitting module of Example 1, it is possible to moderate the decrease in the luminous flux maintenance factor of the light emitting module 21. In other words, the deterioration of the light reflection performance in the reflection region covered with the light emitting surface 57a is slow. As a result, the light extraction efficiency is maintained at a high level, so that the energy saving effect can be promoted.

そして、このように光束維持率の低下が緩慢であることに伴い、光源としての発光モジュール21が規定寿命例えば光束維持率が70%に達するまでに要する時間が長い道路灯1を提供することが可能である。言い換えれば、封止された銀の部分の発光面57aに対する面積占有率が40%以下であることにより、道路灯(照明器具)1が推奨寿命を超えて使用された場合にも、前記銀の部分の黒化に拘らず、発光モジュール21の光束維持率を70%以上に保持することができる。なお、道路灯1の交換の目安となる推奨寿命としては、光束維持率が70%に達する時期をもって規定されている。   As the decrease in the luminous flux maintenance factor is slow as described above, it is possible to provide the road lamp 1 that takes a long time for the light emitting module 21 as the light source to reach a specified life, for example, the luminous flux maintenance factor reaches 70%. Is possible. In other words, when the area occupancy of the sealed silver portion with respect to the light emitting surface 57a is 40% or less, even when the road lamp (lighting fixture) 1 is used beyond the recommended life, Regardless of the blackening of the portion, the luminous flux maintenance factor of the light emitting module 21 can be maintained at 70% or more. Note that the recommended life as a guide for replacement of the road lamp 1 is defined when the luminous flux maintenance factor reaches 70%.

又、図11は、前記構成の発光モジュール21を用いて発明者が試験した結果に基づく、光束維持率と前記反射領域内での配線銀面積占有率との関係を示すグラフである。試験結果としては、配線銀面積占有率が18%では光束維持率が86%、配線銀面積占有率が25%では光束維持率が80%、配線銀面積占有率が35%では光束維持率が73%、配線銀面積占有率が40%では光束維持率が69%であることが確かめられた。この結果から配線銀面積占有率を40%以下とすることで、光束維持率を70%以上にできることが分かる。特に、配線銀面積占有率を15%〜25%とすることは、光束維持率を80%以上できる点で好ましい。   FIG. 11 is a graph showing the relationship between the luminous flux maintenance factor and the wiring silver area occupancy rate in the reflection region, based on the results of tests conducted by the inventors using the light emitting module 21 having the above configuration. As a test result, when the wiring silver area occupation ratio is 18%, the luminous flux maintenance ratio is 86%, when the wiring silver area occupation ratio is 25%, the luminous flux maintenance ratio is 80%, and when the wiring silver area occupation ratio is 35%, the luminous flux maintenance ratio is high. It was confirmed that the luminous flux maintenance factor was 69% when 73% and the wiring silver area occupation ratio were 40%. From this result, it is understood that the luminous flux maintenance factor can be increased to 70% or more by setting the wiring silver area occupation ratio to 40% or less. In particular, it is preferable that the wiring silver area occupancy is 15% to 25% because the luminous flux maintenance factor can be 80% or more.

なお、封止された銀の部分の発光面57aに対する面積占有率(つまり、前記配線銀面積占有率)が40%を超えると、前記銀の部分の黒化の進行による発光モジュール21全体の光反射性能に与える影響が大きくなり過ぎ、それに伴い発光モジュール21の光束維持率の低下が早められて、光束維持率が70%に達するまでに要する時間が短くなる。そのため、本実施形態の課題を解決できなくなるので不適当である。   When the area occupancy ratio of the sealed silver portion to the light emitting surface 57a (that is, the wiring silver area occupancy ratio) exceeds 40%, the light of the entire light emitting module 21 due to the progress of blackening of the silver portion. The influence on the reflection performance becomes too great, and accordingly, the decrease in the luminous flux maintenance factor of the light emitting module 21 is accelerated, and the time required until the luminous flux maintenance factor reaches 70% is shortened. Therefore, the problem of the present embodiment cannot be solved, which is inappropriate.

又、封止樹脂57で封止された配線パターン25,26のワイヤ接続部25b,26b,26dの発光面57aに対する面積占有率(つまり、前記配線銀面積占有率)は5%以上である。それにより、ワイヤ接続部25b,26b,26dの幅を、これらの部分に対するボンディングワイヤ48,49、51,52のワイヤボンディングに支障がないように、ある程度広く形成できる。したがって、製造上の問題を招かないようにできる。特に、配線銀面積占有率が15%未満である場合には、既述の面積の反射領域にLEDチップ製の半導体発光素子45を実装する時におけるワイヤボンディング領域がなくなってしまうことにより、発光モジュール22の製造の実現性が極めて困難になる。しかし、こうした実装面での困難性は、配線銀面積占有率を15%以上としたことで解消できる。したがって、配線銀面積占有率を15%以上25%以下とした発光モジュール22によれば、製造面での困難性がないとともに光束維持率を80%以上に確保することができる点で、好ましい。   Further, the area occupancy ratio of the wire connection portions 25b, 26b, 26d of the wiring patterns 25, 26 sealed with the sealing resin 57 to the light emitting surface 57a (that is, the wiring silver area occupancy ratio) is 5% or more. Thereby, the width of the wire connecting portions 25b, 26b, and 26d can be formed to be wide to some extent so as not to hinder the wire bonding of the bonding wires 48, 49, 51, and 52 to these portions. Accordingly, it is possible to prevent manufacturing problems. In particular, when the wiring silver area occupancy is less than 15%, the wire bonding area when the semiconductor light emitting element 45 made of the LED chip is mounted in the reflection area having the above-described area is eliminated. The feasibility of manufacturing 22 becomes extremely difficult. However, this difficulty in mounting can be solved by setting the wiring silver area occupation ratio to 15% or more. Therefore, the light emitting module 22 having the wiring silver area occupation ratio of 15% or more and 25% or less is preferable in that there is no difficulty in manufacturing and the luminous flux maintenance factor can be secured at 80% or more.

1…道路灯(照明器具)、4…灯体(器具本体)、6…光源装置、21…発光モジュール、22…モジュール基板、25…配線パターン、26…配線パターン、45…半導体発光素子、47〜52…ボンディングワイヤ、57…封止樹脂、57a…発光面   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Road light (lighting fixture), 4 ... Lamp body (equipment main body), 6 ... Light source device, 21 ... Light emitting module, 22 ... Module board | substrate, 25 ... Wiring pattern, 26 ... Wiring pattern, 45 ... Semiconductor light-emitting device, 47 ˜52: bonding wire, 57: sealing resin, 57a: light emitting surface

Claims (3)

白色のセラミックスからなるモジュール基板と;
正極をなして前記モジュール基板上に設けられた銀製の配線パターンと;
負極をなして前記モジュール基板上に設けられた銀製の配線パターンと;
これら配線パターン間に位置して前記モジュール基板に直に実装された複数の半導体発光素子と;
この半導体発光素子と前記配線パターンとを電気的に接続して設けられたボンディングワイヤと;
蛍光体が混ぜられていて、前記半導体発光素子、前記配線パターン、及び前記ボンディングワイヤを封止して前記モジュール基板上に設けられて発光面を形成する透光性の封止樹脂と;
を具備し、
銀製の前記配線パターンの前記封止樹脂で覆われた面積の前記発光面に対する占有率が5%以上40%以下であることを特徴とする発光モジュール。
A module substrate made of white ceramics;
A silver wiring pattern provided on the module substrate as a positive electrode;
A silver wiring pattern provided on the module substrate as a negative electrode;
A plurality of semiconductor light-emitting elements located between the wiring patterns and mounted directly on the module substrate;
A bonding wire provided by electrically connecting the semiconductor light emitting element and the wiring pattern;
A translucent sealing resin which is mixed with a phosphor and seals the semiconductor light emitting element, the wiring pattern, and the bonding wire and is provided on the module substrate to form a light emitting surface;
Comprising
An occupancy ratio of the area covered with the sealing resin of the wiring pattern made of silver to the light emitting surface is 5% or more and 40% or less.
可視光に対する前記モジュール基板の平均反射率が85%以上99%以下であることを特徴とする請求項1に記載の発光モジュール。   2. The light emitting module according to claim 1, wherein an average reflectance of the module substrate with respect to visible light is 85% or more and 99% or less. 請求項1又は2に記載の発光モジュールを光源として有した光源装置と;
この光源装置が取付けられた器具本体と;
を具備することを特徴とする照明器具。
A light source device having the light emitting module according to claim 1 as a light source;
An instrument body to which the light source device is attached;
The lighting fixture characterized by comprising.
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