JP2012129433A - 半導体発光素子取付用モジュール、及び、半導体発光素子モジュール - Google Patents

半導体発光素子取付用モジュール、及び、半導体発光素子モジュール Download PDF

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Abstract

【課題】高輝度LEDに対応可能で、生産性と熱対策を両立させた半導体発光素子取付用モジュール、及び、半導体発光素子モジュールを提供する。
【解決手段】金属からなる導通板17と、コンタクト26と、表面絶縁部60と、を備え、導通板が、複数の第1導通部18A、18B、18Cと、第1導通部とそれぞれ導通する第1給電部21及び第2給電部24と、を有し、コンタクト26が、第1導通部に接触すると共に半導体発光素子80の陰極83とそれぞれ導通する陰極側接触部28、33と、各第1導通部に接触し半導体発光素子の陽極82と導通する陽極側接触部36と、を有し、陰極側接触部及び陽極側接触部の弾性変形部全体が第1導通部と対向する。
【選択図】図14

Description

本発明は、複数の半導体発光素子(LED)を取付可能な半導体発光素子取付用モジュール、及び、半導体発光素子モジュールに関する。
近年、室内用の照明器具や液晶モニター用のバックライトなど様々な分野でLED(半導体発光素子)を利用した照明器具が利用されている。
LEDを利用した照明器具は一般的に、一つ又は複数のLEDを片面に実装した複数の回路基板(リジッド基板)を連鎖状(直線状又は平面状)に多数並べて、隣り合う回路基板同士を電気コネクタで接続することにより構成される。
特表2010−525523号公報 特表2010−505232号公報 特開2010−62556号公報 特開2010−98302号公報
従来のLED照明器具を組み立てるためには、複数の回路基板どうしを電気コネクタを利用して連鎖状に接続する必要があった。しかし、コネクタによる接続部分は動いてしまうため各々の接続部分をシャシーや台座にねじ止め等で固定する必要があったので、その組立工程数が増加し極めて生産性が悪かった。
なお、各回路基板を長めに成形したり大面積のものとして成形すれば、電気コネクタを省略したり電気コネクタの数を減らすことができるので、組立工程数を低減できる。しかし、一般的に回路基板を長尺状あるいは大面積状にすると、回路基板成形時やリフローによる表面実装(半田付け)時に基板自体に反りが生じ易く、反りが生じると各LEDが同一平面上に位置しなくなってしまう。また、長尺状であるためリフロー装置も大型のものが必要となるので、設備的な制限が生じてしまう。
またLED照明器具では各LEDが多量の熱を発し、この熱がLEDから各回路基板に伝わって回路基板から放熱される。しかし一般的に表面実装に使用される回路基板は、回路間の絶縁性を確保したり、リフロー等による実装時や回路形成時における回路基板の異常な温度上昇を防止するために、その大部分が樹脂材やガラス繊維等により構成されているため、回路基板自体の放熱性は低い。特に昨今では、LEDの高輝度化と大型化が著しく進んでいるため、熱対策がより重要な技術的課題となっている。
本発明の目的は、高輝度LEDに対応可能で、生産性と熱対策を両立させた半導体発光素子取付用モジュール、及び、半導体発光素子モジュールを提供することにある。
本発明の半導体発光素子取付用モジュールは、金属からなる導通板と、該導通板に接触した金属製のコンタクトと、該導通板及びコンタクトの表面を覆う樹脂材からなる表面絶縁部と、を備える半導体発光素子取付用モジュールであって、上記導通板が、互いに離れた状態で一方向に並んだ複数の第1導通部と、上記一方向の両端部に位置する上記第1導通部とそれぞれ導通する第1給電部及び第2給電部と、を有し、上記コンタクトが、一端が上記第1導通部にそれぞれ接触すると共に他端が半導体発光素子の陰極とそれぞれ導通可能な弾性変形部となっている、各第1導通部毎に少なくとも一つずつ設けた陰極側接触部と、一端が上記第1導通部に接触し、かつ他端が、隣接する上記第1導通部の上記陰極側接触部に上記陰極が導通する上記半導体発光素子の陽極と導通可能な弾性変形部となっている、各第1導通部毎に少なくとも一つずつ設けた陽極側接触部と、を有し、上記表面絶縁部が、該陰極側接触部及び陽極側接触部の上記弾性変形部、並びに、上記第1給電部及び第2給電部の一部を露出させ、上記陰極側接触部及び陽極側接触部の上記弾性変形部全体が、上記第1導通部と上記導通板の板厚方向に対向することを特徴としている。
上記導通板が、上記第1導通部と並べて設けた、上記一方向の一方の端部に位置する該第1導通部に接続する第2導通部を具備し、該第2導通部の上記第1給電部と同じ側の端部が上記第2給電部を構成してもよい。
上記陰極側接触部全体及び上記陽極側接触部全体が、上記第1導通部と上記導通板の板厚方向に対向してもよい。
上記半導体発光素子全体が、上記第1導通部と上記導通板の板厚方向に対向してもよい。
上記第1導通部とは別体で、かつ上記陰極側接触部及び陽極側接触部を具備するコンタクトを備えてもよい。
異なる上記第1導通部にそれぞれ接触し、かつ上記半導体発光素子を挟持する上記陰極側接触部及び上記陽極側接触部と、該陰極側接触部と陽極側接触部を接続しかつ切断可能な切断ブリッジと、を有するコンタクトを備えてもよい。
隣り合う上記第1導通部どうしを物理的に切断可能なブリッジにより接続してもよい。
また第2導通部を具備する場合は、隣り合う上記第1導通部どうし、及び、各第1導通部と上記第2導通部を、物理的に切断可能なブリッジにより接続してもよい。
上記表面絶縁部に取り付けた、上記半導体発光素子が上記陰極側接触部及び陽極側接触部から上記導通板の板厚方向に離れるのを規制する抜止金具を備えてもよい。
本発明の半導体発光素子モジュールは、上記半導体発光素子取付用モジュールと、該半導体発光素子取付用モジュールの上記陰極側接触部と陽極側接触部に対して、自身の陽極と陰極がそれぞれ導通する半導体発光素子と、を備えることを特徴としている。
従来のLED照明器具では多数の半導体発光素子を取り付ける場合には多数の基板どうしを互いに連鎖状(直線状又は平面状)に接続する必要があったが、本発明では一本の半導体発光素子取付用モジュールに多数の半導体発光素子を取り付けることができるので、半導体発光素子モジュール(半導体発光素子取付用モジュール)の組立や製造が容易である。
熱伝導性及び剛性に優れる金属製の導通板によって、半導体発光素子取付用モジュールの大部分を構成し、導通板全体を樹脂からなる表面絶縁部で覆う構造とすることができる。さらに陰極側接触部及び陽極側接触部の弾性変形部は、半導体発光素子の陽極と陰極に接触する部分であるため半導体発光素子の熱が特に伝わり易い部分であるが、弾性変形部全体が第1導通部と導通板の板厚方向に対向している(すなわち弾性変形部直下かつ直近に導通板が位置する)ので、陰極側接触部及び陽極側接触部の弾性変形部に伝わった熱は(第1導通部の対向部に孔やスリットが形成されている場合に比べて)第1導通部に直接的且つ間接的に伝熱される。換言すれば、半導体発光素子の熱と弾性変形部の熱を効率良く導通板で受けることができる。従って、従来の積層基板を用いたモジュールに比べ本モジュールは熱伝導性と放熱性に優れ、半導体発光素子で発生した熱は導通板及び薄肉の表面絶縁部を通じて効率よく外部(例えば本モジュールを搭載した液晶テレビ等の機器の放熱板等)に放熱される。
さらに、モジュール構造とすることで構造を単純化できる。また導通回路や設計的に意図しない積層基板の金属層に相当する部分が表面に露出しないようにできるので絶縁性や保護性に優れ、不用意な異物付着や短絡を防止できる。
さらに導通板上に電流値のばらつきが少ない直列回路が形成されるので、各半導体発光素子の輝度のばらつきが少なくなる。
請求項3記載の発明によれば、陰極側接触部及び陽極側接触部の熱が第1導通部に対してより伝わり易くなるので、放熱性がさらに向上する。
請求項4記載の発明によれば、半導体発光素子の熱が第1導通部に対してより伝わり易くなるので、放熱性がさらに向上する。
請求項5記載の発明によれば、陰極側接触部及び陽極側接触部が第1導通部とは別体なので、第1導通部の一部を切り起こして陰極側接触部及び陽極側接触部を形成する場合のように、第1導通部に孔やスリットを形成する必要がなく、面積を大きくすることができるので、放熱性がさらに向上する。
請求項6記載の発明によれば、陰極側接触部と陽極側接触部は一体物であるコンタクトの一部として製造されるので、コンタクトの製造時において陰極側接触部と陽極側接触部の寸法精度は高く、表面絶縁部の成形後に切断ブリッジを切断しても該寸法精度は維持される。そのため陰極側接触部と陽極側接触部で半導体発光素子を挟持すると、陰極側接触部と陽極側接触部に対する半導体発光素子の挿入力及び陰極側接触部と陽極側接触部による保持力が安定したばらつきの少ないものになる。
請求項7、8記載の発明によれば、ブリッジによって第1導通部どうしを一体化できるので、導通板の各部位がずれを生じないように(各部位の正確な位置を保ちながら)表面絶縁部を成形できる。さらに、表面絶縁部の成形後にはブリッジを物理的に切断することによって第1導通部どうしを離間させることができる(導通路として不要な部分を除去できる)。
請求項9記載の発明によれば、半導体発光素子を陰極側接触部及び陽極側接触部と確実に導通させることが可能になる。
本発明の一実施形態の導通板の斜視図である。 導通板にコンタクトを載置した状態を示す斜視図である。 コンタクトの拡大斜視図である。 導通板にコンタクトを載置した状態を示す平面図である。 図4のV部の拡大平面図である。 導通板とコンタクトを表面絶縁部で被覆した状態を示す斜視図である。 導通板とコンタクトを表面絶縁部で被覆したときの図5と同様の拡大平面図である。 導通板とコンタクトを表面絶縁部で被覆したときの底面図である。 切断ブリッジを切断したときの図5と同様の拡大平面図である。 切断ブリッジを切断したときの底面図である。 表面絶縁部に抜止金具を装着した状態を示す斜視図である。 抜止金具の拡大斜視図である。 表面絶縁部に抜止金具を装着したときの図5と同様の拡大平面図である。 LEDを装着した完成状態のLEDモジュールの斜視図である。 完成状態のLEDモジュールの図5と同様の拡大平面図である。 完成状態のLEDモジュールの平面図である。 コンタクト、抜止金具、及び、LEDの上方から見た拡大斜視図である。 コンタクト、抜止金具、及び、LEDの下方から見た拡大斜視図である。 図17のXIX−XIX矢線に沿う断面図である。 図16のXX−XX矢線に沿う断面図である。 導通板上に形成した直列回路の模式図である。 LEDモジュールを液晶パネルユニットの側部に取り付けたときの底面図である。 変形例の導通板の平面図である。 変形例の直列回路の模式図である。
以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。なお、以下の説明中の上下、左右、及び、前後の各方向は図中に表した矢線方向を基準としている。
本実施形態は本発明をLEDモジュール10に適用したものであり、LEDモジュール10は、液晶パネル101、導光板102、及び、反射板103の積層物である正面視矩形をなす液晶パネルユニット100(図22参照)の光源として利用可能なものである。この液晶パネルユニット100は導光板102の側面から光を入射させる所謂エッジライト型である。
まずは図1〜図21を利用してLEDモジュール10の詳しい構造及び製造要領について説明する。尚、紙面の都合上、以下の説明中のLEDモジュール10は6個のLED素子(半導体発光素子)80を搭載しているが、実際は液晶パネルユニット100の前後寸法に対応した数のLED素子80を搭載できる。
LEDモジュール10は、LED取付用モジュール15にLED素子80を取り付けたものであり、LED取付用モジュール15は導通板17、コンタクト26、抜止金具40、及び、表面絶縁部60からなるものである。
図1はLED取付用モジュール15の基材となる導通板17を示している。導通板17は、例えば黄銅、リン青銅、鉄、アルミニウム等からなる金属製の平板をスタンピング成形した前後方向に延びる長尺状の平板状部材である。導通板17は前後方向に延びる一直線上に位置する複数の第1導通部18A、18B、18Cを具備している。第1導通部18A、18B、18Cの左右幅は全て同一であるが、第1導通部18Cの前後寸法は第1導通部18Bより短く、第1導通部18Aの前後寸法は第1導通部18Cより短い。また第1導通部18Bの上面には一対の位置決め突起19が突設してあり、第1導通部18Aと第1導通部18Cの上面には位置決め突起19がそれぞれ一つずつ突設してあり、全ての位置決め突起19は前後方向に延びる一直線上に位置している。さらに隣り合う第1導通部18A、18B、18Cの間は、切断ブリッジ20によって互いに接続してあり、第1導通部18Aからは前方に向かって第1給電部21が延出している。第1導通部18A、18B、18Cの右側には前後方向に延びかつ第1導通部18A、18B、18Cより左右幅が狭い第2導通部22が位置しており、第1導通部18B、18Cから延びる回路設計用ブリッジ23が第2導通部22に接続している。さらに第2導通部22の前端部からは第2給電部24が前方に向かって延びている。
図2、図3、図4、図5等に示すコンタクト26は、例えばリン青銅製の弾性を有する平板を利用したスタンピング成形により図示形状としたものである。コンタクト26は、その中央部を構成する平板状の大寸基部27を具備している。大寸基部27の中央部には、一端が大寸基部27に支持された弾性変形可能な第1陰極側接触部28が切り起こしにより構成してあり、第1陰極側接触部28の先端部には接触端部29が形成してある。第1陰極側接触部28はその基端を中心に上下方向(大寸基部27の板厚方向)に弾性変形する(撓む)ことが可能であり、自由状態において第1陰極側接触部28の接触端部29側は大寸基部27より上側に位置している。また大寸基部27の右側縁部には略半円状の側縁凹部30が凹設してある。大寸基部27の後縁部には、大寸基部27と同一平面上に位置する平板状をなし、かつ位置決め孔31が形成された小寸基部32が接続している。さらに小寸基部32の左右両縁部には、上方に向かって延びた後に下方に湾曲しながら延び、その先端側(下方に延びる部分)が前後方向に変形可能な弾性変形部34を構成する一対の第2陰極側接触部33が突設してある。また大寸基部27の前方には小寸基部32と前後対称をなす小寸基部35が位置しており、小寸基部35の左右両縁部には第2陰極側接触部33と前後対称をなす一対の陽極側接触部36が突設してある。そして大寸基部27と小寸基部35の間を、大寸基部27及び小寸基部35と同一平面上に位置する切断ブリッジ37が接続している。この切断ブリッジ37はコンタクト26を、切断ブリッジ37より前方に位置する陽極導通部26Aと、切断ブリッジ37より後方に位置する陰極導通部26Bとに区画している。
図12等に示す抜止金具40は、金属板を図示形状となるようにスタンピング成形したものであり、左右方向に延びる接続片41と、接続片41の下方に位置しかつ接続片41の左端部から前方に延びる嵌合アーム42と、嵌合アーム42の先端部の上面に突設した抑え部44と、接続片41の右端部から下方に延びる嵌合突部46と、嵌合突部46の前端部から前方に延びる抑えアーム48と、を具備している。嵌合アーム42の前後両端面には一対の係止突起43が突設してあり、抑え部44の前後両端部には共に右側に突出する抑え突起45が形成してある。さらに嵌合突部46の前後両端面には一対の係止突起47が突設してあり、抑えアーム48の上面には左側に延びる抑え突起49が突設してあり、抑えアーム48の先端部には平面形状が略円弧形をなす押圧部50が形成してある。
次にLED取付用モジュール15の製造要領について説明する。
まず導通板17を図1に示す姿勢で作業面(図示略)に載せ、次いで図2、図4、図5に示すように、各コンタクト26を隣合う2つの第1導通部18A、18B、18Cに跨るようにして導通板17の上面に載置(面接触)させ、各切断ブリッジ37を各切断ブリッジ20の上面に載せる(切断ブリッジ20の上面は切断ブリッジ37によって完全に覆われる)。このとき小寸基部35の位置決め孔31を第1導通部18A、18Bに形成した位置決め突起19に嵌合させ、小寸基部32の位置決め孔31を小寸基部35が載った第1導通部18A、18Bの直後に位置する別の第1導通部18B、18Cの位置決め突起19に嵌合させる。さらに各位置決め突起19を対応する位置決め孔31に対してかしめて、各コンタクト26を導通板17に対して位置決めする。
続いて、一体化した導通板17及びコンタクト26を金型(図示略)の内部に位置決めした状態で入れ、該金型を型締めした後に金型のキャビティ内に樹脂(例えばPBT、LCP、ナイロンなど)を流し込む。そしてキャビティ内で樹脂が冷却して硬化したら、導通板17、コンタクト26、及び、硬化した樹脂材を金型から分離させる。すると図6、図7、図8等に示すように、第1給電部21及び第2給電部24の端部及び第1陰極側接触部28等を除いた導通板17及び各コンタクト26のほぼ全体の表面に、上記樹脂によって構成された表面絶縁部60が形成される(射出成形される)。導通板17の第1導通部18A、18B、18C、及び、第2導通部22は切断ブリッジ20及び回路設計用ブリッジ23によって互いに接続(一体化)しているので、該金型内における表面絶縁部60の成形中に第1導通部18A、18B、18C、及び、第2導通部22が金型内でばらけたり位置ずれしたりすることはなく、極めて正確な位置を保つ。なお長いLED取付用モジュール15を成形する場合は、導通板17の一方の端部(前端部又は後端部)に金型を利用して表面絶縁部60を形成し、金型の離型後に該金型周辺に設置した搬送装置により導通板17の当該部分に隣接する部分(表面絶縁部60が未成形の部分)を金型内に移動させて、当該部分に射出成形により表面絶縁部60を形成する。そして、この作業(射出成形)を複数回繰り返すことにより導通板17全体に表面絶縁部60を形成する。
図示するように硬化した表面絶縁部60の上面には、共に前後方向に延びる左側壁61及び右側壁62と、左側壁61と右側壁62の後端どうしを接続する後部壁63とが形成してあり、左側壁61、右側壁62、及び後部壁63で囲まれた部分に前後方向に延びる上面凹部64が形成してある。
上面凹部64の底面(上面)には、各切断ブリッジ37を露出させるための円形の露出孔65と、第1陰極側接触部28、大寸基部27の一部、及び、回路設計用ブリッジ23を露出させるための露出孔66と、第2陰極側接触部33と小寸基部32の側縁部及び陽極側接触部36と小寸基部35の側縁部を露出させるための前後方向に延びる長孔からなる露出孔67とが形成してある。一方、表面絶縁部60の下面には、各切断ブリッジ20を露出させるための円形の露出孔68と、各回路設計用ブリッジ23を露出させるための円形の露出孔69とが形成してある。
また上面凹部64の底面には、左右に並ぶ一対の露出孔67の間から第2陰極側接触部33及び陽極側接触部36の上端より上方まで延び、かつ上面に係合凹部71を有する支持突部70が突設してある(最後端の支持突部70の後部は後部壁63と一体化している)。
さらに左側壁61の上面には複数(第1陰極側接触部28と同数)の取付溝73が下向きに凹設してある。各取付溝73の平面形状は前後方向に延びる細長形状であり、その左右幅は嵌合アーム42の厚みと略同じである。また左側壁61の右側縁部(各取付溝73の内側部分)の上端面には、接続片逃げ凹部74と、前後一対の抑え突起逃げ凹部75が凹設してある。一方、右側壁62の上面には、取付溝73と同数の取付溝76と、取付溝76の直前に位置する抑えアーム逃げ溝77が共に下向きに凹設してある。各取付溝76の平面形状は、取付溝73より短寸の前後方向に延びる細長形状である。各抑えアーム逃げ溝77は取付溝76より浅い凹部であり、その後端は抑えアーム逃げ溝77と連通しており、その前端は開放している。また右側壁62の左側縁部(各取付溝76の内側部分)の上端面には、接続片逃げ凹部78が凹設してある。
硬化した表面絶縁部60には抜止金具40を取り付けるが、抜止金具40を取り付ける前に露出孔65、66、68、69を利用して、最後部に位置する回路設計用ブリッジ23を除く全ての切断ブリッジ20、回路設計用ブリッジ23、及び、切断ブリッジ37を物理的に切断する(図9、図10参照)。
続いて表面絶縁部60の取付溝73と取付溝76に抜止金具40の嵌合アーム42と嵌合突部46を上方からそれぞれ嵌合し、抑えアーム逃げ溝77に対して抑えアーム48の中間部を上方から嵌合し、抑えアーム48の先端部を上面凹部64内に位置させる。すると一対の係止突起43が対応する取付溝73の前後両端面に食い込み、一対の係止突起47が対応する取付溝76の前後両端面に食い込むので、抜止金具40が表面絶縁部60に対して固定される。また抑えアーム逃げ溝77の左右幅は抑えアーム48の厚みより大きいので、抑えアーム48は抑えアーム逃げ溝77内で左右方向に弾性変形可能となる。さらに接続片41の両端部が接続片逃げ凹部74と接続片逃げ凹部78に嵌合し、かつ接続片41の中央部が係合凹部71に嵌合する。また前後の抑え突起45の下部が前後の抑え突起逃げ凹部75内に位置する。
以上のようにして構成したLED取付用モジュール15に複数(第1陰極側接触部28と同数)の半導体発光素子であるLED素子80を取り付ければ、LEDモジュール10が完成する。
LED素子80は、上面に発光面81を有し、前面に左右一対の陽極82を有し、後面に左右一対の陰極83を有し、かつ、下面に一つの陰極(図示略)を有する平面視矩形の部材である。
各LED素子80を、左側壁61、右側壁62、及び、隣り合う二つの支持突部70によって囲まれた空間に上方から嵌合すると、図15、図17〜図20に示すように、各LED素子80の直前に位置する一対の陽極側接触部36の弾性変形部34が僅かに弾性変形しながら一対の陽極82に接触し、かつ、各LED素子80の直後に位置する一対の第2陰極側接触部33の弾性変形部34が僅かに弾性変形しながら一対の陰極83に接触する(第2陰極側接触部33と陽極側接触部36がLED素子80を前後方向に挟持する)ので、各LED素子80がLED取付用モジュール15に対して前後に位置決めされる。また各抜止金具40の抑え突起49に形成された傾斜面(左側部の上面)にLED素子80が当接することによって抑えアーム48が右側に弾性変形した後に、LED素子80が所定の位置まで下方に挿入されると、抑えアーム48が左側に弾性復帰することにより押圧部50がLED素子80の右側面を左側に移動付勢し、各LED素子80の左側面が左側壁61の右側面に面接触するので、各LED素子80がLED取付用モジュール15に対して左右に位置決めされる。さらに下方に僅かに弾性変形した第1陰極側接触部28の接触端部29が下方から各LED素子80の下面の上記陰極に接触してLED素子80を上方に移動付勢し、かつ、各LED素子80の上面の左右両側縁部が下方から抑え突起45と抑え突起49に係合するので、各LED素子80がLED取付用モジュール15に対して上下に位置決めされる。
以上の要領で組み立てたLEDモジュール10は、その長手方向を鉛直方向に向けた上で、正面視矩形をなす液晶パネルユニット100の一方の側縁部に接続し、各LED素子80(発光面81)を導光板102の側端面と対向させ、さらにLEDモジュール10の外側面に、該液晶パネルユニット100を内蔵する液晶テレビの放熱板104を接続する(図22参照)。さらに図示を省略したケーブル等を介して、LED取付用モジュール15の第1給電部21を図示を省略した電源の陽極側に接続すると共に第2給電部24を該電源の陰極側に接続する。
液晶パネルユニット100のメインスイッチ(図示略)をオンにすると、該電源から上記ケーブルを介してLEDモジュール10に電流が流れるので、図21の模式図で示すように、第1給電部21から第1導通部18Aに流れた電流が陽極導通部26Aを介してLED素子80に流れ、さらに陰極導通部26Bから隣接する第1導通部18Bに流れる。同様に該第1導通部18BからLED素子80を介して隣接する第1導通部18Bに電流が流れ、第1導通部18Aと反対側に位置する第1導通部18BからLED素子80を介して第1導通部18Cに電流が流れ、さらに第1導通部18Cから第2導通部22に電流が流れる。このようにLEDモジュール10の内部に直列回路が形成されるため、上記直列回路上に位置する各LED素子80が発光する。各LED素子80が発光した光は導光板102内を広がり、さらに反射板103によって液晶パネル101側に反射されるので、液晶パネル101が表示動作を行う。
以上説明した本実施形態によれば、一本のLEDモジュール10に対して多数のLED素子80を取り付けることができるので、LEDモジュール10の組立や製造は容易である。さらに各LED素子80が表面絶縁部60(上面凹部64)内に位置するので、LEDモジュール10を薄型化ができる。
また導通板17の表面を表面絶縁部60で覆っているのでLED取付用モジュール15の絶縁性は良好である。
また熱伝導性及び剛性に優れる金属製の導通板17によってLED取付用モジュール15の大部分を構成し(必要に応じて導通板17の厚みをある程度大きくすることもできる)、導通板17全体を樹脂からなる表面絶縁部60で覆っている。しかも、熱源体であるLED素子80全体が各第1導通部18A、18B、18Cと導通板17の板厚方向に対向しているので、LED素子80の熱が導通板17に伝わり易い。さらに陽極導通部26Aと陰極導通部26BはLED素子80の陽極82と陰極83に接触する部分であるためLED素子80の熱が特に伝わり易い部分であるが、コンタクト26全体が各第1導通部18A、18B、18Cと導通板17の板厚方向に対向しており、各陽極導通部26A及び陰極導通部26Bの近傍部である小寸基部32、35が導通板17と直接接しており、かつ、弾性変形部34の直下かつ直近に導通板17が位置しているため、陽極導通部26A及び陰極導通部26Bの熱は導通板17に対して直接的及び間接的に伝わり易い。従って本実施形態のLED取付用モジュール15は、各LED素子80が発生した熱を陽極導通部26A及び陰極導通部26Bから導通板17に効率良く伝え、かつ導通板17、及び、薄肉の表面絶縁部60を通じて効率よく外部(例えば放熱板104)に放熱できる。そのため、LED取付用モジュール15及びLED素子80の温度上昇を抑止できるので、LED素子80の発光効率の低下を防止できる。
さらにコンタクト26(陽極導通部26A、陰極導通部26B)が導通板17とは別体なので、第1導通部18A、18B、18Cの一部を切り起こして陽極導通部26Aと陰極導通部26Bを形成する場合のように、第1導通部18A、18B、18Cに孔やスリットを形成する必要がない。そのため第1導通部18A、18B、18Cの一部を切り起こして陽極導通部26Aと陰極導通部26Bを形成する場合に比べて、金属(導通板17)の面積を広くできるので、本実施形態のLED取付用モジュール15は放熱性が良好である。
さらに一体物として製造したコンタクト26の周囲に表面絶縁部60を成形した後に切断ブリッジ37を切断して陽極導通部26Aと陰極導通部26Bを互いに分離するので、陽極導通部26Aと陰極導通部26Bを分離しても導通板17への組立公差に影響は出ない。そのため陽極導通部26Aと陰極導通部26Bに対するLED素子80の挿入力及び陽極導通部26Aと陰極導通部26Bによる保持力を安定したばらつきの少ないものにできる。またリフローを行う必要がないので各LED素子80が熱によるダメージを受けるおそれもない。
またLED取付用モジュール15、陽極導通部26A、及び陰極導通部26B上に形成した直列回路上に各LED素子80を配置しているので、各LED素子80の輝度のばらつきを少なくすることが可能である。
以上本発明を上記実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態とは異なる様々な態様で実施可能である。
例えば導通板17の形状を若干変更することにより、導通板17上に様々なタイプの回路を簡単に構成できる。図23及び図24は導通板17、陽極導通部26A、及び陰極導通部26B上に上記実施形態とは別タイプの直列回路を形成した例を示している。
この変形例の導通板17’は(製造時から)第2導通部22及び回路設計用ブリッジ23を具備しておらず、第1導通部18Cには第1給電部21と前後対称形状をなす第2給電部21Aが突設してある。
本変形例の導通板17’を利用してLEDモジュール10を製造する場合は、導通板17’に各コンタクト26を装着した後に、導通板17’に対して上記と同じ要領で表面絶縁部60を形成し、第1給電部21と第2給電部21Aの端部を表面絶縁部60の外側に露出させる。次いで露出孔65を利用して全ての切断ブリッジ20及び切断ブリッジ37を切断し、表面絶縁部60に抜止金具40を装着してLED取付用モジュール15を構成し、このLED取付用モジュール15にLED素子80を取り付けてLEDモジュール10を完成させる(LED取付用モジュール15とLEDモジュール10の図示は省略)。図示を省略したケーブル等を介して、第1給電部21を電源の陽極側に接続すると共に第2給電部21Aを該電源の陰極側に接続した上で、図示を省略したメインスイッチをオンにすれば、図23の模式図で示すように導通板17’、陽極導通部26A、及び陰極導通部26B上に直列回路が形成されるので各LED素子80が発光する。
また、第2陰極側接触部33と陽極側接触部36の弾性変形部34に、陽極82及び陰極83がそれぞれ嵌合する、上面が閉塞された嵌合凹部(図示略)を形成して、LED素子80の上方向の抜止めを実現してもよい。
また導通板17を導電性、熱伝導性、及び放熱性に優れる上記以外の金属材料によって構成したり、コンタクト26を弾性及び導電性に優れるリン青銅以外の金属材料により構成してもよい。また、導通板17とコンタクト26を導電性、弾性、及び放熱性に優れる金属材料により一体成形してもよい。
10 LEDモジュール(半導体発光素子モジュール)
15 LED取付用モジュール(半導体発光素子取付用モジュール)
17 17’ 導通板
18A 18B 18C 第1導通部
19 位置決め突起
20 切断ブリッジ(ブリッジ)
21 第1給電部
21A 第2給電部
22 第2導通部
23 切断ブリッジ(ブリッジ)
24 第2給電部
26 コンタクト
26A 陽極導通部
26B 陰極導通部
27 大寸基部
28 第1陰極側接触部
29 接触端部
30 側縁凹部
31 位置決め孔
32 小寸基部
33 第2陰極側接触部
34 弾性変形部
35 小寸基部
36 陽極側接触部
37 切断ブリッジ
40 抜止金具
41 接続片
42 嵌合アーム
43 係止突起
44 抑え部
45 抑え突起
46 嵌合突部
47 係止突起
48 抑えアーム
49 抑え突起
50 押圧部
60 表面絶縁部
61 左側壁
62 右側壁
63 後部壁
64 上面凹部
65 66 67 68 69 露出孔
70 支持突部
71 係合凹部
73 取付溝
74 接続片逃げ凹部
75 抑え突起逃げ凹部
76 取付溝
77 抑えアーム逃げ溝
78 接続片逃げ凹部
80 LED素子(半導体発光素子)
81 発光面
82 陽極
83 陰極
100 液晶パネルユニット
101 液晶パネル
102 導光板
103 反射板

Claims (10)

  1. 金属からなる導通板と、
    該導通板に接触した金属製のコンタクトと、
    該導通板及びコンタクトの表面を覆う樹脂材からなる表面絶縁部と、
    を備える半導体発光素子取付用モジュールであって、
    上記導通板が、
    互いに離れた状態で一方向に並んだ複数の第1導通部と、
    上記一方向の両端部に位置する上記第1導通部とそれぞれ導通する第1給電部及び第2給電部と、
    を有し、
    上記コンタクトが、
    一端が上記第1導通部にそれぞれ接触すると共に他端が半導体発光素子の陰極とそれぞれ導通可能な弾性変形部となっている、各第1導通部毎に少なくとも一つずつ設けた陰極側接触部と、
    一端が上記第1導通部に接触し、かつ他端が、隣接する上記第1導通部の上記陰極側接触部に上記陰極が導通する上記半導体発光素子の陽極と導通可能な弾性変形部となっている、各第1導通部毎に少なくとも一つずつ設けた陽極側接触部と、
    を有し、
    上記表面絶縁部が、該陰極側接触部及び陽極側接触部の上記弾性変形部、並びに、上記第1給電部及び第2給電部の一部を露出させ、
    上記陰極側接触部及び陽極側接触部の上記弾性変形部全体が、上記第1導通部と上記導通板の板厚方向に対向することを特徴とする半導体発光素子取付用モジュール。
  2. 請求項1記載の半導体発光素子取付用モジュールにおいて、
    上記導通板が、上記第1導通部と並べて設けた、上記一方向の一方の端部に位置する該第1導通部に接続する第2導通部を具備し、
    該第2導通部の上記第1給電部と同じ側の端部が上記第2給電部を構成する半導体発光素子取付用モジュール。
  3. 請求項1または2記載の半導体発光素子取付用モジュールにおいて、
    上記陰極側接触部全体及び上記陽極側接触部全体が、上記第1導通部と上記導通板の板厚方向に対向する半導体発光素子取付用モジュール。
  4. 請求項1から3のいずれか1項記載の半導体発光素子取付用モジュールにおいて、
    上記半導体発光素子全体が、上記第1導通部と上記導通板の板厚方向に対向する半導体発光素子取付用モジュール。
  5. 請求項1から4のいずれか1項記載の半導体発光素子取付用モジュールにおいて、
    上記第1導通部とは別体で、かつ上記陰極側接触部及び陽極側接触部を具備するコンタクトを備える半導体発光素子取付用モジュール。
  6. 請求項1から5のいずれか1項記載の半導体発光素子取付用モジュールにおいて、
    異なる上記第1導通部にそれぞれ接触し、かつ上記半導体発光素子を挟持する上記陰極側接触部及び上記陽極側接触部と、該陰極側接触部と陽極側接触部を接続しかつ切断可能な切断ブリッジと、を有するコンタクトを具備する半導体発光素子取付用モジュール。
  7. 請求項1、及び、1に従属する3から6のいずれか1項記載の半導体発光素子取付用モジュールにおいて、
    隣り合う上記第1導通部どうしを物理的に切断可能なブリッジにより接続した半導体発光素子取付用モジュール。
  8. 請求項2、及び、2に従属する3から6のいずれか1項記載の半導体発光素子取付用モジュールにおいて、
    隣り合う上記第1導通部どうし、及び、各第1導通部と上記第2導通部を、物理的に切断可能なブリッジにより接続した半導体発光素子取付用モジュール。
  9. 請求項1から8のいずれか1項記載の半導体発光素子取付用モジュールにおいて、
    上記表面絶縁部に取り付けた、上記半導体発光素子が上記陰極側接触部及び陽極側接触部から上記導通板の板厚方向に離れるのを規制する抜止金具を備える半導体発光素子取付用モジュール。
  10. 請求項1から9のいずれか1項記載の半導体発光素子取付用モジュールと、
    該半導体発光素子取付用モジュールの上記陰極側接触部と陽極側接触部に対して、自身の陽極と陰極がそれぞれ導通する半導体発光素子と、
    を備えることを特徴とする半導体発光素子モジュール。
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