JP2013105762A - Light-emitting module - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting module which has component sides consisting of two or more electrode faces where a plurality of luminous bodies are mountable, on the outer peripheral and end faces of a polyhedral shaped substrate, thereby illuminating a three-dimensional space with uniform brightness, and being excellent in heat dissipation.SOLUTION: A light-emitting module comprises a plurality of luminous bodies 13 and a polyhedral shaped substrate 12 having component sides on which the luminous bodies 13 are mounted, on a plurality of outer peripheral faces 21 to 24 and end faces 25 and 26. Insulation layers 14 and 15 which separate each component side into two or more electrode faces are formed on each of the outer peripheral and end faces, and the insulation layers are formed so as to extend from one outer peripheral face to an opposite other outer peripheral face via at least one of the end faces.

Description

本発明は、多面体からなる基板の外周面に発光体を実装して構成される発光モジュールに関するものである。   The present invention relates to a light emitting module configured by mounting a light emitter on an outer peripheral surface of a substrate made of a polyhedron.

従来、基板上に複数の発光体を実装することによって、広範囲且つ高輝度な発光を得るように構成された発光モジュールが知られている。このような発光モジュールは、一対の電極パターンが複数形成されてなる平板状の基板と、PN接合構造による複数の発光ダイオード(LED)とで構成されている。前記基板は、平面的な実装スペースが限られているので、多数のLEDを実装するには、間隔を詰めて高密度に配置する必要があった。   2. Description of the Related Art Conventionally, a light emitting module configured to obtain a wide range of light emission with high luminance by mounting a plurality of light emitters on a substrate is known. Such a light emitting module includes a flat substrate on which a plurality of pairs of electrode patterns are formed and a plurality of light emitting diodes (LEDs) having a PN junction structure. Since the planar mounting space of the substrate is limited, in order to mount a large number of LEDs, it is necessary to arrange them at high density with a small interval.

上記構成による発光モジュールによれば、平面的な発光効果は得られるものの、電球のように立体空間を照明するための光源としては不向きであった。このため、立体的な発光を得るために、電極パターンが形成された多面体形状のベース体の各面にLEDを実装して構成された照明装置が開示されている(特許文献1)。   According to the light emitting module having the above configuration, although a planar light emitting effect can be obtained, it is not suitable as a light source for illuminating a three-dimensional space like a light bulb. For this reason, in order to obtain three-dimensional light emission, an illuminating device configured by mounting LEDs on each surface of a polyhedral base body on which an electrode pattern is formed is disclosed (Patent Document 1).

また、前記LEDが実装される電極パターンは、アノード及びカソードからなる二極の電極面で構成されるため、一対の金属材料を接着剤等の絶縁部材で挟んだ構造の基板を用いる場合がある。例えば、特許文献2に開示されている発光ダイオードは、絶縁材料を挟んで一対の柱状の電極体を貼り合わせ、この貼り合わせた上面にLEDを実装し、それぞれの電極体とボンディングワイヤで電気的に接続して形成されている。この発光ダイオードでは、LEDを実装する平面の小型化を図るため、貼り合わせた一対の電極体の上面を発光面として構成されている。   In addition, since the electrode pattern on which the LED is mounted is composed of two electrode surfaces including an anode and a cathode, a substrate having a structure in which a pair of metal materials are sandwiched between insulating members such as an adhesive may be used. . For example, in the light emitting diode disclosed in Patent Document 2, a pair of columnar electrode bodies are bonded together with an insulating material interposed therebetween, and an LED is mounted on the bonded upper surface, and each electrode body and bonding wire are electrically connected. It is formed in connection with. In this light emitting diode, in order to reduce the size of the plane on which the LED is mounted, the upper surface of the pair of electrode bodies bonded together is configured as a light emitting surface.

特開2008−004415号公報JP 2008-004415 A 特開2002−289924号公報JP 2002-289924 A

上記特許文献1に開示されている発光装置にあっては、所定の発光方向に面した実装面を複数有したベース体を形成し、このベース体の表面に電極パターンをエッチング等によって形成する必要がある。このため、LEDの実装形態に適合するように、電極パターンを形成できるが、ベース体を形成する工程と、電極パターンを形成する工程が必要となるため、製造工数やコストが嵩むといった問題があった。   In the light emitting device disclosed in Patent Document 1, it is necessary to form a base body having a plurality of mounting surfaces facing a predetermined light emitting direction, and to form an electrode pattern on the surface of the base body by etching or the like. There is. For this reason, an electrode pattern can be formed so as to be suitable for the LED mounting form, but there is a problem in that the number of manufacturing steps and costs increase because a step of forming a base body and a step of forming an electrode pattern are required. It was.

一方、特許文献2に開示されている発光ダイオードにあっては、一対の電極体を貼り合わせた上面が発光面となっているため、発光範囲が狭く反射効果も十分なものとはいえない。この発光面を広くするには、電極体そのものを大きく形成しなければならず、製造及び製品コストが高くなるといった問題がある。また、LEDを実装する面が一箇所であるため、複数のLEDを立体的に配置する構造とはなっていない。   On the other hand, in the light emitting diode disclosed in Patent Document 2, since the upper surface where the pair of electrode bodies are bonded together is a light emitting surface, it cannot be said that the light emitting range is narrow and the reflection effect is not sufficient. In order to widen the light emitting surface, the electrode body itself must be formed in a large size, and there is a problem that manufacturing and product costs increase. Moreover, since the surface which mounts LED is one place, it is not the structure which arrange | positions several LED in three dimensions.

そこで、本発明の目的は、複数の発光体が実装可能な二以上の電極面からなる実装面を多面体形状の基板の外周面及び端面に設けることによって、立体空間を均等な明るさで照明することができると共に、放熱性にも優れた発光モジュールを提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to illuminate a three-dimensional space with uniform brightness by providing a mounting surface composed of two or more electrode surfaces on which a plurality of light emitters can be mounted on the outer peripheral surface and end surface of a polyhedral substrate. It is possible to provide a light emitting module that can be used and has excellent heat dissipation.

上記課題を解決するために、本発明の発光モジュールは、複数の発光体と、前記複数の発光体を実装する実装面を複数の外周面及び外周面の両端面に有する多面体からなる基板とを備え、前記各実装面を二以上の電極面に分離する絶縁層が複数の外周面及び両端面にそれぞれ形成されると共に、この絶縁層が一の外周面から対向する他の外周面に少なくとも一方の端面を介して延びていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a light emitting module of the present invention includes a plurality of light emitters and a substrate made of a polyhedron having mounting surfaces on which the plurality of light emitters are mounted on a plurality of outer peripheral surfaces and both end surfaces of the outer peripheral surfaces. And an insulating layer that separates each mounting surface into two or more electrode surfaces is formed on each of a plurality of outer peripheral surfaces and both end surfaces, and at least one of the insulating layers is disposed on the other outer peripheral surface facing from one outer peripheral surface. It extends through the end surface.

本発明に係る発光モジュールによれば、発光体が実装可能な実装面を複数の外周面及び両端面に有する多面体からなる基板によって形成されているため、各実装面に実装された発光体から周囲の立体空間を均等な明るさで照明することができる。また、各実装面を二以上の電極面に分離する絶縁層が複数の外周面及び両端面にそれぞれ形成されると共に、この絶縁層が一の外周面から対向する他の外周面に少なくとも一方の端面を介して延びているので、各発光体との電気的接続が容易となり、照明用途に合わせて発光体の配置数や配置位置を設定することができる。   According to the light emitting module of the present invention, the light emitting module is formed by a substrate made of a polyhedron having a mounting surface on which a light emitting body can be mounted on a plurality of outer peripheral surfaces and both end surfaces. Can be illuminated with uniform brightness. In addition, an insulating layer that separates each mounting surface into two or more electrode surfaces is formed on each of a plurality of outer peripheral surfaces and both end surfaces, and at least one of the insulating layers is opposed to another outer peripheral surface facing from one outer peripheral surface. Since it extends through the end face, electrical connection with each light emitter becomes easy, and the number of light emitters and the position of the light emitters can be set in accordance with the lighting application.

また、前記基板の一の端面をマザーボード上の所定の電極パターン上に載置することで、複数の外周面及び他の端面に実装されている発光体を発光させることができる。さらに、前記電極パターンに対する電圧の印加パターンを変えることで、特定の実装面に実装されている発光体を選択的に発光させることができる。   Further, by placing one end face of the substrate on a predetermined electrode pattern on the mother board, the light emitters mounted on the plurality of outer peripheral faces and other end faces can emit light. Furthermore, by changing the voltage application pattern with respect to the electrode pattern, the light emitter mounted on the specific mounting surface can selectively emit light.

前記各実装面を分割して設けられるそれぞれの電極面の面積を略等しくすることによって、基板における電気抵抗のバラツキが抑えられる。これによって、各実装面に実装されている発光体ごとの発光バラツキが低減し、多方面の空間をムラなく均一に照明することができる。   By making the area of each electrode surface provided by dividing each mounting surface substantially equal, variation in electrical resistance in the substrate can be suppressed. Thereby, the light emission variation for each light emitting body mounted on each mounting surface is reduced, and a multi-directional space can be illuminated uniformly without unevenness.

さらに、前記各実装面は、絶縁層を除いた平面全体が金属部材による電極面となっているため、高い放熱性を有する。これによって、前記基板に熱がこもることなく、各実装面に実装されている発光体から発する熱を効率よく外部に放出させることができる。   Furthermore, each mounting surface has high heat dissipation because the entire plane excluding the insulating layer is an electrode surface made of a metal member. Accordingly, heat generated from the light emitter mounted on each mounting surface can be efficiently released to the outside without the substrate being heated.

第1実施形態の発光モジュールの斜視図である。It is a perspective view of the light emitting module of 1st Embodiment. 上記発光モジュールを構成する基板の斜視図である。It is a perspective view of the board | substrate which comprises the said light emitting module. 上記発光モジュールの実装形態を示す平面図である。It is a top view which shows the mounting form of the said light emitting module. 上記発光モジュールの実装形態を示す側面図である。It is a side view which shows the mounting form of the said light emitting module. PN構造の発光素子が実装された上記発光モジュールの側面図である。It is a side view of the said light emitting module in which the light emitting element of PN structure was mounted. LEDが実装された上記発光モジュールの側面図である。It is a side view of the said light emitting module with which LED was mounted. 発光素子を2個有した発光体を用いて構成された上記発光モジュールの斜視図である。It is a perspective view of the said light emitting module comprised using the light-emitting body which has two light emitting elements. 発光素子を2個備えたLEDが実装された上記発光モジュールの側面図である。It is a side view of the said light emitting module with which LED provided with two light emitting elements was mounted. 第2実施形態の発光モジュールの斜視図(a)及び平面図(b)である。It is the perspective view (a) and top view (b) of the light emitting module of 2nd Embodiment. 第3実施形態の発光モジュールの斜視図(a)及び平面図(b)である。It is the perspective view (a) and top view (b) of the light emitting module of 3rd Embodiment. 上記発光モジュールの電気接続図である。It is an electrical connection diagram of the light emitting module. 第4実施形態の発光モジュールの平面図である。It is a top view of the light emitting module of 4th Embodiment. 本発明の発光モジュールを搭載した電球型の照明装置の斜視図である。It is a perspective view of the light bulb type illuminating device which mounts the light emitting module of this invention.

以下、添付図面に基づいて本発明に係る発光モジュールの実施形態を詳細に説明する。図1乃至図6には、本発明の第1実施形態に係る発光モジュール11の構造が示されている。この発光モジュール11は、多面体形状の基板12と、この基板12の外周面及び端面からなる複数の実装面に実装される複数の発光体13とで構成されている。   Hereinafter, embodiments of a light emitting module according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 to 6 show the structure of the light emitting module 11 according to the first embodiment of the present invention. The light emitting module 11 includes a polyhedral substrate 12 and a plurality of light emitters 13 mounted on a plurality of mounting surfaces including an outer peripheral surface and an end surface of the substrate 12.

前記基板12は、図2に示したように、縦方向に十字状に交差するようにして設けられる第1絶縁層14及び第2絶縁層15と、この第1絶縁層14及び第2絶縁層15によって電気的に分離されるブロック状の金属部材からなる4つの電極部P1〜P4とを備え、この4つの電極部P1〜P4が前記第1絶縁層14及び第2絶縁層15を挟んで組み合わされることによって一体形成されている。このようにして形成された基板12は、略直角となる四方向に面した外周面21〜24とこれら外周面の上下方向に対向する一対の端面25,26とを有した六面体形状となっている。なお、前記基板12の他の形成方法としては、外周面21〜24及び端面25,26を備えた樹脂部材からなる六面体形状のベース体を形成し、このベース体の表面に図2に示したような4つの電極部P1〜P4を金属メッキによって設けることができる。このような電極部P1〜P4は、前記一対の端面25,26の中央部を交差して各外周面21〜24を二分するようにして帯状に延びる第1絶縁層14及び第2絶縁層15によって電気的に分離させることができる。したがって、複数の外周面及び両端面からなる実装面を二以上の電極面に分離する絶縁層が複数の外周面及び両端面にそれぞれ形成されると共に、この絶縁層が一の外周面から対向する他の外周面に少なくとも一方の端面を介して延びているように構成されている。   As shown in FIG. 2, the substrate 12 includes a first insulating layer 14 and a second insulating layer 15 which are provided so as to cross in the vertical direction in a cross shape, and the first insulating layer 14 and the second insulating layer. 15 and four electrode portions P1 to P4 made of block-shaped metal members that are electrically separated by each other, and the four electrode portions P1 to P4 sandwich the first insulating layer 14 and the second insulating layer 15 therebetween. It is integrally formed by being combined. The substrate 12 thus formed has a hexahedron shape having outer peripheral surfaces 21 to 24 facing in four directions substantially perpendicular to each other and a pair of end surfaces 25 and 26 facing the upper and lower directions of the outer peripheral surfaces. Yes. As another method for forming the substrate 12, a hexahedral base body made of a resin member having outer peripheral surfaces 21 to 24 and end surfaces 25 and 26 is formed, and the surface of the base body is shown in FIG. Such four electrode parts P1-P4 can be provided by metal plating. The electrode portions P1 to P4 have a first insulating layer 14 and a second insulating layer 15 that extend in a strip shape so as to bisect the outer peripheral surfaces 21 to 24 by intersecting the central portions of the pair of end surfaces 25 and 26. Can be separated electrically. Therefore, an insulating layer that separates the mounting surface composed of a plurality of outer peripheral surfaces and both end surfaces into two or more electrode surfaces is formed on each of the plurality of outer peripheral surfaces and both end surfaces, and this insulating layer faces from one outer peripheral surface. The other outer peripheral surface is configured to extend through at least one end surface.

前記外周面21,23は第1絶縁層14によってそれぞれ一対の電極面(21a,21b)、(23a,23b)に分離され、外周面22,24は第2絶縁層15によってそれぞれ一対の電極面(22a,22b)、(24a,24b)に分離される。また、端面25,26は前記第1絶縁層14と第2絶縁層15とが十字状に交差することによって、二対の電極面に分離される。したがって、複数の外周面及び端面を有した基板に形成される実装面は、両端面を繋ぐ単一の絶縁層によって一対の電極面に分離され、前記両端面に形成される実装面は複数の外周面から延びる各絶縁層が交差することによって複数対の電極面に分離されることとなる。このため、前記両端面に形成される複数対の電極面の数は、前記基板の外周面の数に対応する。また、前記第1絶縁層14及び第2絶縁層15は、各外周面及び端面を等分するように横断して設けられるため、分離された各電極面の面積は略同一となる。これによって、各電極面に実装される発光体13から生じる熱を偏りなく均等に放熱させることができる。   The outer peripheral surfaces 21 and 23 are separated by the first insulating layer 14 into a pair of electrode surfaces (21a, 21b) and (23a, 23b), respectively, and the outer peripheral surfaces 22 and 24 are respectively separated by a pair of electrode surfaces by the second insulating layer 15. They are separated into (22a, 22b) and (24a, 24b). Further, the end surfaces 25 and 26 are separated into two pairs of electrode surfaces when the first insulating layer 14 and the second insulating layer 15 intersect in a cross shape. Therefore, the mounting surface formed on the substrate having a plurality of outer peripheral surfaces and end surfaces is separated into a pair of electrode surfaces by a single insulating layer connecting both end surfaces, and the mounting surfaces formed on the both end surfaces are a plurality of mounting surfaces. Each insulating layer extending from the outer peripheral surface intersects to be separated into a plurality of pairs of electrode surfaces. For this reason, the number of the plurality of pairs of electrode surfaces formed on the both end surfaces corresponds to the number of the outer peripheral surfaces of the substrate. Further, since the first insulating layer 14 and the second insulating layer 15 are provided so as to equally divide the outer peripheral surface and the end surface, the areas of the separated electrode surfaces are substantially the same. As a result, heat generated from the light emitters 13 mounted on the electrode surfaces can be evenly dissipated without unevenness.

本発明の発光モジュールでは、アノードとカソードからなる二極の端子電極を有する発光体13を実装するため、前記第1絶縁層14及び第2絶縁層15を介して対角線上に位置している電極部同士が同一極性となり、縦横方向に並ぶ電極部同士は異極性となるように電気的に接続される。本実施形態では、図3に示したように、電極部P1,P3をアノード(A)、電極部P2,P4をカソード(K)として説明する。   In the light emitting module of the present invention, the electrode 13 positioned on the diagonal line through the first insulating layer 14 and the second insulating layer 15 in order to mount the light emitting body 13 having the bipolar terminal electrode composed of the anode and the cathode. The electrodes are electrically connected so that the parts have the same polarity and the electrode parts arranged in the vertical and horizontal directions have different polarities. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the electrode portions P1 and P3 are described as anodes (A), and the electrode portions P2 and P4 are described as cathodes (K).

前記各外周面21〜24は、前記第1絶縁層14又は第2絶縁層15のいずれかを挟んだアノードとカソードとからなる一対の電極面A(アノード側),K(カソード側)を有した実装面となっている。また、前記各端面25,26は、前記第1絶縁層14と第2絶縁層15とが交差することによって、一対のアノードと一対のカソードからなる桝目状の電極面A,Kを二対有した実装面となっている。   Each of the outer peripheral surfaces 21 to 24 has a pair of electrode surfaces A (anode side) and K (cathode side) composed of an anode and a cathode sandwiching either the first insulating layer 14 or the second insulating layer 15. It has become the mounting surface. Each of the end faces 25, 26 has two pairs of grid-like electrode faces A, K each composed of a pair of anodes and a pair of cathodes by intersecting the first insulating layer 14 and the second insulating layer 15. It has become the mounting surface.

前記第1絶縁層14及び第2絶縁層15を除いた外周面21〜24及び端面25,26は、金属面となっているため、後述するように、発光体13を実装した際には有効な放熱面(ヒートシンク)となる。特に、前記外周面21〜24及び端面25,26を導電性に優れた銅材又は銅メッキによって形成することによって、より高い放熱効果を得ることができる。   Since the outer peripheral surfaces 21 to 24 and the end surfaces 25 and 26 excluding the first insulating layer 14 and the second insulating layer 15 are metal surfaces, as will be described later, it is effective when the light emitter 13 is mounted. Heat dissipation surface (heat sink). In particular, a higher heat dissipation effect can be obtained by forming the outer peripheral surfaces 21 to 24 and the end surfaces 25 and 26 by a copper material or copper plating having excellent conductivity.

上記構成による基板12は、全ての外周面21〜24及び端面25,26が発光体13の実装可能な実装面となっているが、図3に示したように、マザーボード等の外部基板19に載置する際には、下側の端面26が前記外部基板19に設けた電極パターンQ1〜Q4との電気的な当接面となる。   In the substrate 12 having the above-described configuration, all the outer peripheral surfaces 21 to 24 and the end surfaces 25 and 26 are mounting surfaces on which the light emitter 13 can be mounted. However, as shown in FIG. When mounting, the lower end surface 26 serves as an electrical contact surface with the electrode patterns Q1 to Q4 provided on the external substrate 19.

本実施形態では、前述したように、前記端面26を外部基板19への当接面としているため、4つの外周面21〜24及び上側の端面25に発光体13を実装している。図4に示したように、前記発光体13には、下面側に一対の端子電極13a,13bが設けられ、この一対の端子電極13a,13bと対応する外周面の一対の電極面A,Kとが電気的に接続される。そして、前記端面26の各電極面A,Kを前記外部基板19上に正方配置されている電極パターンQ1〜Q4にハンダ20を介して載置することで、外部基板19との電気的接続が図られる。   In the present embodiment, as described above, since the end surface 26 is a contact surface to the external substrate 19, the light emitter 13 is mounted on the four outer peripheral surfaces 21 to 24 and the upper end surface 25. As shown in FIG. 4, the light emitter 13 is provided with a pair of terminal electrodes 13a, 13b on the lower surface side, and a pair of electrode surfaces A, K on the outer peripheral surface corresponding to the pair of terminal electrodes 13a, 13b. Are electrically connected. Then, the electrode surfaces A and K of the end face 26 are placed on the electrode patterns Q1 to Q4 squarely arranged on the external substrate 19 through the solder 20, so that the electrical connection with the external substrate 19 is achieved. Figured.

前記発光体13には、図5に示すようなPN接合構造の発光素子31、又は図6に示すような前記発光素子31をチップ基板33上に透光性の樹脂体35によって封止してなる発光デバイス(LED)32を利用することができる。前記発光素子31としては、一例として窒化ガリウム系化合物半導体やアルミニウムガリウムヒ素あるいはガリウムヒ素リン系の半導体が用いられる。これらの半導体は、サファイアガラスからなるサブストレートと、このサブストレートの上にP型半導体、N型半導体を拡散成長させた拡散層(P層及びN層)とからなっている。前記P型半導体及びN型半導体はそれぞれP型電極,N型電極を備えており、このP型電極,N型電極の露出する部分が一対の素子電極31a,31bとなる。   The light-emitting body 13 is formed by sealing a light-emitting element 31 having a PN junction structure as shown in FIG. 5 or the light-emitting element 31 as shown in FIG. 6 on a chip substrate 33 with a translucent resin body 35. A light emitting device (LED) 32 can be used. As the light emitting element 31, for example, a gallium nitride compound semiconductor, an aluminum gallium arsenide, or a gallium arsenide phosphorus semiconductor is used. These semiconductors consist of a substrate made of sapphire glass and a diffusion layer (P layer and N layer) obtained by diffusing and growing a P-type semiconductor and an N-type semiconductor on the substrate. Each of the P-type semiconductor and the N-type semiconductor includes a P-type electrode and an N-type electrode, and the exposed portions of the P-type electrode and the N-type electrode serve as a pair of element electrodes 31a and 31b.

前記発光素子31を各実装面に直接実装する際は、図5に示したように、一対の電極面A,Kに対応するように各素子電極31a,31bを位置決めして載置される。そして、一対の電極面と各素子電極31a,31bとの間にバンプ状のハンダ20を載せ、発光モジュール11全体をリフロー処理することによって電気的接続が図られる。また、発光素子31の上面を蛍光性プレートやシートで被覆することで発光色の色合を調整できる。   When the light emitting element 31 is directly mounted on each mounting surface, the element electrodes 31a and 31b are positioned and placed so as to correspond to the pair of electrode surfaces A and K, as shown in FIG. Then, the bump-shaped solder 20 is placed between the pair of electrode surfaces and each of the element electrodes 31a and 31b, and the entire light emitting module 11 is subjected to a reflow process to achieve electrical connection. Further, the color of the luminescent color can be adjusted by covering the upper surface of the light emitting element 31 with a fluorescent plate or sheet.

一方、図6に示したように、前記発光体13が一対のチップ電極34a,34bを両端に有したチップ基板33と、このチップ基板33上に実装される発光素子31及びこの発光素子31を封止する樹脂体35とからなる表面実装型のLED32として構成されている場合は、一の外周面の一対の電極面A,K上に一対のチップ電極34a,34bを対応させて載置した後、ハンダ20あるいは導電性接着剤等を介して電気的に接続される。なお、本実施形態では、前記発光素子31と一対のチップ電極34a,34bとをワイヤで接続したが、ハンダバンプを介して表面実装するタイプのLEDであってもよく、前記基板12の各実装面に形成されている一対の電極面に電気的に接続可能な発光体であればよい。また、前記樹脂体35に蛍光剤を含有させることで発光色の色合調整が可能である。   On the other hand, as shown in FIG. 6, the light emitter 13 includes a chip substrate 33 having a pair of chip electrodes 34a and 34b at both ends, a light emitting element 31 mounted on the chip substrate 33, and the light emitting element 31. When configured as a surface-mounted LED 32 composed of a resin body 35 to be sealed, a pair of chip electrodes 34a and 34b are placed on the pair of electrode surfaces A and K on one outer peripheral surface in association with each other. Thereafter, they are electrically connected via solder 20 or a conductive adhesive. In the present embodiment, the light emitting element 31 and the pair of chip electrodes 34a and 34b are connected by wires. However, the LED may be a surface-mounted LED via solder bumps, and each mounting surface of the substrate 12 Any light emitter that can be electrically connected to the pair of electrode surfaces formed on the substrate may be used. In addition, by adjusting the resin body 35 to contain a fluorescent agent, it is possible to adjust the hue of the emission color.

前記発光体13が発光素子31の場合とLED32の場合とで、実装スペースが異なるので、各態様に合わせて基板12のサイズや各実装面に設けられる一対の電極面A,Kのサイズが規定される。なお、前記各実装面には、それぞれ一つの発光体13を配置したが、同一実装面に複数の発光素子21やLED22からなる発光体13を複数並列に配置することができる。   Since the mounting space differs between the case where the light emitter 13 is the light emitting element 31 and the case of the LED 32, the size of the substrate 12 and the size of the pair of electrode surfaces A and K provided on each mounting surface are defined according to each mode. Is done. Although one light emitter 13 is arranged on each mounting surface, a plurality of light emitters 13 including a plurality of light emitting elements 21 and LEDs 22 can be arranged in parallel on the same mounting surface.

また、前記発光体13は、図7に示すように、2個以上の発光素子31によって構成することで全体的な発光量を増やすことができる。図8に示す発光モジュール11は、2個の発光素子31を含んでパッケージ化したLED32aを用いて構成されたものである。さらに、3個以上の発光素子31を用いて並列接続あるいは直列接続することで、更なる発光量のアップを図ることができる。このように、発光素子の配列数や接続形態の異なるLEDを適宜選択することによって、消費電力や明るさに応じた各種タイプの発光モジュールを得ることができる。   Further, as shown in FIG. 7, the light emitter 13 can be configured by two or more light emitting elements 31 to increase the overall light emission amount. The light emitting module 11 shown in FIG. 8 is configured using an LED 32 a that is packaged including two light emitting elements 31. Further, by using three or more light emitting elements 31 in parallel connection or series connection, the amount of light emission can be further increased. Thus, various types of light emitting modules corresponding to power consumption and brightness can be obtained by appropriately selecting LEDs having different numbers of light emitting elements and different connection forms.

本実施形態の発光モジュール11によれば、図1に示したように、四方向に面した外周面21〜24及び上側の端面25の全てに発光体13を実装できるので、この発光モジュール11を中心とした空間をムラなく均一な明るさで照明することができる。また、前記基板12の各外周面を高さ方向に延長して形成することで、発光体13を高さ方向に複数実装することが可能となる。このように前記基板12のサイズを変更することによって、照明範囲を広げることができると共に全体的な光量や輝度の向上を図ることができる。   According to the light emitting module 11 of the present embodiment, as shown in FIG. 1, the light emitter 13 can be mounted on all of the outer peripheral surfaces 21 to 24 and the upper end surface 25 facing in four directions. The central space can be illuminated with uniform brightness without unevenness. Further, by forming each outer peripheral surface of the substrate 12 in the height direction, a plurality of light emitters 13 can be mounted in the height direction. By changing the size of the substrate 12 in this way, the illumination range can be expanded and overall light quantity and luminance can be improved.

図9及び図10は、第2及び第3実施形態における発光モジュール41,51を示したものである。この発光モジュール41,51は、基板42,52が上記第1実施形態の発光モジュール11と同様に第1及び第2の絶縁層14,15を介した4つの電極部P1〜P4を有して形成されているが、外周面42a〜42dが縦方向に長く延びている。そして、この外周面の上側の端面43aに近い位置に発光体13を複数実装して形成したものである。このため、図3に示したような外部基板19に実装される下側の端面43bからある一定の高さを有した位置の周囲を明るくするための照明用途に適した構成となっている。図9は各外周面42a〜42dの上方位置にそれぞれ2つの発光体13を等間隔に実装したものであり、上側の端面43aには発光体が実装されていないので、下側の端面43bから一定の高さ位置の四方向に面した範囲を照明するのに適したものとなる。   9 and 10 show the light emitting modules 41 and 51 in the second and third embodiments. In the light emitting modules 41 and 51, the substrates 42 and 52 have four electrode portions P1 to P4 through the first and second insulating layers 14 and 15 as in the light emitting module 11 of the first embodiment. Although formed, the outer peripheral surfaces 42a to 42d extend long in the vertical direction. A plurality of light emitters 13 are mounted and formed at a position close to the upper end face 43a of the outer peripheral surface. For this reason, it is a structure suitable for the illumination use for making the circumference | surroundings of the position which has a certain fixed height from the lower end surface 43b mounted in the external board | substrate 19 as shown in FIG. In FIG. 9, two light emitters 13 are mounted at equal intervals above the outer peripheral surfaces 42a to 42d. Since no light emitter is mounted on the upper end surface 43a, from the lower end surface 43b. It is suitable for illuminating a range facing a fixed height at four directions.

図10に示した発光モジュール51は、外周面52a〜52dに実装する発光体の数を一部変えて構成したものである。この実施形態では、前方側の外周面52aに発光体を3つ並列に配置し、外周面52b,52dと上方の端面53aにそれぞれ2つの発光体を配置している。この場合の発光範囲は、外部基板上に配置される下側の端面53bから一定の高さを有した空間全体となるが、特に外周面52a側を他の外周面52b,52dよりも光量や輝度が高いものとなる。ここでは、4つの電極部P1〜P4のうち、P1とP3がアノード(A)で、P2とP4がカソード(K)に設定されている。また、上方の端面53aには発光体13aと発光体13bとが互いに逆方向に実装され、外周面52aには3つの発光体13c1〜13c3が同一方向に並列実装され、外周面52bには2つの発光体13d1,13d2が同一方向に並列実装され、外周面52dには2つの発光体13e1,13e2が同一方向に並列実装されているものとする。なお、外周面52cには発光体が実装されていないものとする。   The light emitting module 51 shown in FIG. 10 is configured by changing part of the number of light emitters mounted on the outer peripheral surfaces 52a to 52d. In this embodiment, three light emitters are arranged in parallel on the outer peripheral surface 52a on the front side, and two light emitters are arranged on each of the outer peripheral surfaces 52b and 52d and the upper end surface 53a. In this case, the light emission range is the entire space having a certain height from the lower end surface 53b arranged on the external substrate, but the outer peripheral surface 52a side is particularly lighter than the other outer peripheral surfaces 52b and 52d. The brightness is high. Here, among the four electrode portions P1 to P4, P1 and P3 are set as the anode (A), and P2 and P4 are set as the cathode (K). Further, the light emitter 13a and the light emitter 13b are mounted in opposite directions on the upper end surface 53a, the three light emitters 13c1 to 13c3 are mounted in parallel in the same direction on the outer peripheral surface 52a, and 2 on the outer peripheral surface 52b. Assume that two light emitters 13d1 and 13d2 are mounted in parallel in the same direction, and two light emitters 13e1 and 13e2 are mounted in parallel in the same direction on the outer peripheral surface 52d. It is assumed that no light emitter is mounted on the outer peripheral surface 52c.

図11は前記発光モジュール51の発光パターンを示したものである。以下に選択した電極部と発光体とにおける発光パターンの組み合わせを示す。
発光パターン(1):電極部(P1−P2)間の電圧印加によって、発光体13c1〜13c3が発光。
発光パターン(2):電極部(P1−P4)間の電圧印加によって、発光体13aと発光体13e1,13e2が発光。
発光パターン(3):電極部(P3−P2)間の電圧印加によって、発光体13bと発光体13d1,13d2が発光。
発光パターン(4):電極部(P1−P2)、(P3−P4)間の電圧印加によって、全ての発光体が発光。
このように、前記各電極部P1〜P4に対する電圧の印加パターンによって、所定の外周面及び端面に実装した発光体を選択して発光させることができる。
FIG. 11 shows a light emission pattern of the light emitting module 51. The combination of the light emission pattern in the electrode part and light-emitting body selected below is shown.
Light emission pattern (1): The light emitters 13c1 to 13c3 emit light by applying a voltage between the electrode portions (P1 and P2).
Light emission pattern (2): The light emitter 13a and the light emitters 13e1 and 13e2 emit light by applying a voltage between the electrode portions (P1-P4).
Light emission pattern (3): The light emitter 13b and the light emitters 13d1 and 13d2 emit light by applying a voltage between the electrode portions (P3-P2).
Light emission pattern (4): All the light emitters emit light by applying a voltage between the electrode portions (P1-P2) and (P3-P4).
As described above, the light emitters mounted on the predetermined outer peripheral surface and the end surface can be selected to emit light according to the voltage application pattern to each of the electrode portions P1 to P4.

図12は6つの外周面62a〜62fを有した八面体形状の基板62をベースにして形成した第4実施形態の発光モジュール61の平面構成を示したものである。この基板62は、中心部から各外周面を二分するように放射状に延びる6つの絶縁層64a〜64fによって電気的に分離した6つの電極部P1〜P6を有して形成されている。したがって、上側の端面63aには一対の電極面A,Kが三組形成されることとなり、6個の発光体が実装可能となる。なお、120度の角度を有して隣接し合う外周面62a〜62fには、縦方向に延びる絶縁層64a〜64fを介して一対の電極面A,Kが設けられるため、1個又は複数個の発光体を並列に実装可能となる。   FIG. 12 shows a planar configuration of a light emitting module 61 of the fourth embodiment formed on the basis of an octahedral substrate 62 having six outer peripheral surfaces 62a to 62f. The substrate 62 is formed to have six electrode portions P1 to P6 electrically separated by six insulating layers 64a to 64f extending radially from the central portion so as to bisect each outer peripheral surface. Accordingly, three pairs of electrode surfaces A and K are formed on the upper end surface 63a, and six light emitters can be mounted. The outer peripheral surfaces 62a to 62f adjacent to each other at an angle of 120 degrees are provided with a pair of electrode surfaces A and K via the insulating layers 64a to 64f extending in the vertical direction. Can be mounted in parallel.

図13は、上記発光モジュール51を電球型の照明装置70の光源として組み込んだ場合の応用例を示したものである。前記発光モジュール51は、照明装置70に設けられている基板72の電極パターン(図示せず)上に下側の端面53bを載置することで電気的に接続され、上方を光透過性カバー71で覆われる。このようにして組み込まれた発光モジュール51は、四方向に面した外周面の上方に発光体13を複数並列実装すると共に、上側の端面に2つの発光体13を並べるようにして構成されている。前記外周面は複数の発光体が実装可能なスペースを高さ方向に有しているので、照明用途や照明場所に応じて発光体の数や配置をフレキシブルに設定することができる。このため、空間全体を均一に照明することができると共に、特定の方向に対して光量や輝度を高く設定したり低く設定したりするような照明場所や照明用途に適した発光効果を得ることができる。さらに、前記下側の端面53bの電極面からは複数の発光体13の発光によって生じる熱を照明装置70の基板72に逃がすことができるので、放熱性も良好となる。   FIG. 13 shows an application example in which the light emitting module 51 is incorporated as a light source of a light bulb-type lighting device 70. The light emitting module 51 is electrically connected by placing a lower end face 53b on an electrode pattern (not shown) of a substrate 72 provided in the illumination device 70, and the upper part is a light-transmitting cover 71. Covered with. The light emitting module 51 assembled in this way is configured so that a plurality of light emitters 13 are mounted in parallel above the outer peripheral surface facing in four directions, and two light emitters 13 are arranged on the upper end face. . Since the outer peripheral surface has a space in the height direction in which a plurality of light emitters can be mounted, the number and arrangement of the light emitters can be flexibly set according to the illumination application and the illumination location. Therefore, it is possible to uniformly illuminate the entire space, and to obtain a light emitting effect suitable for lighting places and lighting applications in which the light amount and luminance are set high or low in a specific direction. it can. Furthermore, heat generated by the light emission of the plurality of light emitters 13 can be released from the electrode surface of the lower end face 53b to the substrate 72 of the lighting device 70, so that heat dissipation is also improved.

A 電極面(アノード)
K 電極面(カソード)
P1〜P4 電極部
Q1〜Q4 電極パターン
11 発光モジュール
12 基板
13 発光体
13a,13b 端子電極
14 第1絶縁層
15 第2絶縁層
19 外部基板
20 ハンダ
21〜24 外周面
25,26 端面
31 発光素子
32 LED
33 チップ基板
34a,34b チップ電極
35 樹脂体
41,51,61 発光モジュール
70 照明装置
A Electrode surface (anode)
K electrode surface (cathode)
P1 to P4 electrode part Q1 to Q4 electrode pattern 11 light emitting module 12 substrate 13 light emitter 13a, 13b terminal electrode 14 first insulating layer 15 second insulating layer 19 external substrate 20 solder 21-24 outer peripheral surface 25, 26 end surface 31 light emitting element 32 LED
33 Chip substrate 34a, 34b Chip electrode 35 Resin body 41, 51, 61 Light emitting module 70 Lighting device

Claims (10)

複数の発光体と、
前記複数の発光体を実装する実装面を複数の外周面及び外周面の両端面に有する多面体からなる基板とを備え、
前記各実装面を二以上の電極面に分離する絶縁層が複数の外周面及び両端面にそれぞれ形成されると共に、この絶縁層が一の外周面から対向する他の外周面に少なくとも一方の端面を介して延びていることを特徴とする発光モジュール。
A plurality of light emitters;
A substrate made of a polyhedron having mounting surfaces on which the plurality of light emitters are mounted on a plurality of outer peripheral surfaces and both end surfaces of the outer peripheral surface;
An insulating layer that separates each mounting surface into two or more electrode surfaces is formed on each of a plurality of outer peripheral surfaces and both end surfaces, and at least one end surface of the insulating layer faces another outer peripheral surface facing from one outer peripheral surface. A light-emitting module, characterized by extending through the panel.
前記基板の複数の外周面に形成される各実装面は両端面を繋ぐ単一の絶縁層によって一対の電極面に分離され、前記基板の両端面に形成される実装面は複数の外周面から延びる各絶縁層が交差することによって複数対の電極面に分離される請求項1に記載の発光モジュール。   Each mounting surface formed on the plurality of outer peripheral surfaces of the substrate is separated into a pair of electrode surfaces by a single insulating layer connecting both end surfaces, and the mounting surfaces formed on both end surfaces of the substrate are separated from the plurality of outer peripheral surfaces. The light emitting module according to claim 1, wherein each extending insulating layer is separated into a plurality of pairs of electrode surfaces by intersecting. 前記基板は、前記絶縁層によって、所定の角度を有して隣接する電極面と分割された一対の端面とからなるブロック状の複数の電極部に電気的に分離される請求項1又は2に記載の発光モジュール。   The said board | substrate is electrically isolate | separated by the said insulating layer into the block-shaped electrode part which consists of a pair of end surface which divided | segmented the electrode surface which has a predetermined angle, and adjoined. The light emitting module as described. 前記複数の外周面及び両端面に形成される各電極面は、それぞれ面積が略同一である請求項1に記載の発光モジュール。   The light emitting module according to claim 1, wherein each of the electrode surfaces formed on the plurality of outer peripheral surfaces and both end surfaces has substantially the same area. 前記両端面に形成される複数対の電極面の数が前記基板の外周面の数に対応している請求項2に記載の発光モジュール。   The light emitting module according to claim 2, wherein the number of the plurality of pairs of electrode surfaces formed on the both end surfaces corresponds to the number of the outer peripheral surfaces of the substrate. 前記基板は、前記外周面の両端面のいずれか一方がマザーボードに載置される当接面となり、他の実装面に発光体が実装される請求項1に記載の発光モジュール。   2. The light emitting module according to claim 1, wherein any one of both end surfaces of the outer peripheral surface of the substrate is a contact surface on which the motherboard is mounted, and a light emitting body is mounted on the other mounting surface. 前記各実装面の隣接する電極面間には、極性の異なる電圧が印加されるように電気的に接続される請求項1に記載の発光モジュール。   2. The light emitting module according to claim 1, wherein the light emitting modules are electrically connected so that voltages having different polarities are applied between adjacent electrode surfaces of the mounting surfaces. 前記基板は、金属部材あるいは表面に金属メッキが施された樹脂部材によって多面体に形成される請求項1に記載の発光モジュール。   The light emitting module according to claim 1, wherein the substrate is formed into a polyhedron by a metal member or a resin member having a surface plated with metal. 前記基板は、絶縁部材と、この絶縁部材を介して多面体に組み合わせられる複数のブロック状の金属部材とによって形成される請求項1に記載の発光モジュール。   The light emitting module according to claim 1, wherein the substrate is formed by an insulating member and a plurality of block-shaped metal members that are combined into a polyhedron through the insulating member. 前記発光体は、PN構造の発光素子又は該発光素子を素子基板上に樹脂封止して構成される発光デバイスである請求項1に記載の発光モジュール。   The light emitting module according to claim 1, wherein the light emitter is a light emitting device having a PN structure or a light emitting device configured by sealing the light emitting device on an element substrate.
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