JP2014011364A

JP2014011364A - Ｌｅｄモジュール

Info

Publication number: JP2014011364A
Application number: JP2012147992A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Kogure; 靖男木暮
Original assignee: Hoya Candeo Optronics Corp
Current assignee: Hoya Candeo Optronics Corp
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2014-01-20
Also published as: CN203434191U

Abstract

【課題】封止部に生じるボイドがＬＥＤモジュールの光量に与える影響を低減できるＬＥＤモジュールを提供する。
【解決手段】ＬＥＤモジュールを、電流が供給されることによって光を出射するＬＥＤダイと、ＬＥＤダイを収容するケースと、ＬＥＤダイを封止するように、ケース内に充填される封止剤と、封止剤を覆うようにケースに載置され、ＬＥＤダイから出射された光が透過するレンズを備える構成とし、ＬＥＤダイから出射された光が入射するレンズの入射面を凸面とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ（Lgiht Emitting Diode）ダイと、該ＬＥＤダイから出射される光を透過するレンズとを備えるＬＥＤモジュールに関する。

従来より、工業製品のコーティングや光学部品等の組み立て用接着剤として、紫外線硬化型樹脂が用いられている。紫外線硬化型樹脂は、流動性を有するモノマーやオリゴマーが紫外線（紫外光）を吸収して光重合反応を起こし、固体のポリマーに変化する樹脂である。そして、この紫外線硬化型樹脂を硬化させるための光源として紫外線照射装置（以下「ＵＶ照射装置」という。）が開発されている。

近年、ＵＶ照射装置の光源として、消費電力の削減や装置サイズのコンパクト化の要請から、紫外光を発光可能なＬＥＤモジュールが採用されている。特許文献１に、一般的なＬＥＤモジュールの構成が示されている。

特許文献１に示されるように、ＬＥＤモジュールは、ＬＥＤチップ（以下「ＬＥＤダイ」ともいう）、ＬＥＤダイを収容するケースとしての機能とＬＥＤダイからの射出光を平凸レンズ側に反射する機能を持つリフレクタ、リフレクタに充填されてＬＥＤダイを封止する封止剤、リフレクタの開口部を塞いで封止剤をリフレクタに密封するように載置された平凸レンズを有する。

特開２００７−５９８５２号公報

封止剤は、ケース内でＬＥＤダイを封止する封止部として機能し、光透過性を有する透明樹脂（封止樹脂）が用いられる。封止剤は、ＬＥＤダイと接触し、ＬＥＤダイが発する高密度の熱エネルギーと光エネルギーに直接さらされる部分であることから、ＬＥＤモジュールを設計する上で、ＬＥＤモジュールの信頼性向上の鍵を握る部分である。特に、ＵＶ照射装置用のＬＥＤダイは紫外光を発光するため、封止樹脂には紫外光に対する高い耐光性が必要である。封止樹脂の紫外光に対する耐光性が低いと、クラックが発生したり、封止樹脂がＬＥＤダイから剥離し、ＬＥＤダイと封止樹脂との間に空間が生じる場合がある。このように、ＬＥＤダイを封止している封止樹脂にクラック等が発生すると、空気の間隙が生じるため、ＬＥＤダイから出射された光が、この間隙の空気層と封止樹脂の樹脂層との間で全反射したり屈折したりすることで、ＬＥＤモジュールの光量低下を招くおそれがある。また、クラックが、ＬＥＤダイの電気的導通を確保しているボンディング用のワイヤや回路（金やアルミ材質）を切断し、不点灯を誘発する原因となる可能性もある。そこで、一般には、その耐熱性および光耐性の高さから、光透過性を有する封止樹脂としてシリコーン樹脂が採用されている。

上記構成を有するＬＥＤモジュールの製造工程においては、ＬＥＤダイをリフレクタに収納した後、封止樹脂がポッティング等によりリフレクタに充填される。そして、封止樹脂によって形成された封止剤上に、平凸レンズをレンズの平面側が封止剤と対向するように載置し、封止樹脂を硬化させることにより、封止剤とレンズとを接着する。

平凸レンズを封止剤に載置する際、レンズの平面側を封止剤と対向させるため、レンズと封止剤との間に空気が入り込み、レンズと封止剤との接着面にボイドとして残ってしまうおそれがある。また、封止樹脂を硬化させる際、封止樹脂中から水蒸気を中心とするアウトガスが発生する。このため、レンズを、空気が入り込まないように封止剤に重ねることができたとしても、封止樹脂の硬化時に発生したアウトガスが、封止樹脂中でボイドを形成するおそれがある。

封止樹脂にボイドが発生すると、クラックが発生した場合と同様に、封止樹脂の樹脂層とボイドの空気層との界面において、ＬＥＤダイから出射された光が全反射したり屈折したりするため、ＬＥＤモジュールの光量低下を招くおそれがある。特に、ボイドがＬＥＤダイの光軸上に存在する場合、ＬＥＤモジュールが発光する光強度分布のピークと該ボイドによって光強度低下が発生する範囲とが重なり、ＬＥＤモジュールの光量が著しく低下するおそれがある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、封止剤に生じるボイドがＬＥＤモジュールの光量に与える影響を低減できるＬＥＤモジュールを提供することを目的とする。

本発明の一実施形態によれば、電流が供給されることによって光を出射するＬＥＤダイと、ＬＥＤダイを収容するケースと、ＬＥＤダイを封止するように、ケース内に充填される封止剤と、封止剤を覆うように該ケースに載置され、ＬＥＤダイから出射された光が透過するレンズとを備え、ＬＥＤダイから出射された光が入射するレンズの入射面が凸面であるＬＥＤモジュールが提供される。

上記の構成によれば、後述するように封止剤におけるボイドの発生をレンズの周縁部に限定することができるため、ボイドがＬＥＤモジュールの光量に与える影響を可能な限り抑えることができる。

また、ＬＥＤダイは、ＬＥＤダイの光軸とレンズの光軸とが略一致するようにケースに収容されるように構成してもよい。

また、レンズをシリンドリカルレンズとしてもよい。さらに、ＬＥＤダイが、シリンドリカルレンズのシリンダ軸に沿って複数配置されている構成としてもよい。

上記の構成によれば、複数のＬＥＤダイを覆うようにシリンドリカルレンズを載置する場合でも、封止剤におけるボイドの発生をシリンドリカルレンズの周縁部に限定することができるため、ボイドがＬＥＤモジュールの光量に与える影響を可能な限り抑えることができる。

また、封止剤の屈折率を空気の屈折率よりも大きくしたり、レンズの屈折率を封止剤の屈折率よりも大きくしたり、レンズを石英ガラスからなる構成としてもよい。これにより、ＬＥＤモジュールの光取り出し効率を向上させる構成を採用した場合でも、上述した効果を得ることができる。

さらに、封止剤がシリコーン樹脂からなる構成としてもよい。これにより、シリコーン樹脂はＬＥＤダイが発する熱に対する耐熱性や紫外光に対する耐光性に優れた特性を有するため、ＵＶ照射装置用のＬＥＤモジュールにおいても、上述した効果を得ることができる。

また、ケースの内壁面を、ＬＥＤダイから該内壁面に入射する光をレンズに向かって反射するように、レンズの光軸に対して傾斜させてもよい。

以上のように、本発明の実施形態の構成によれば、封止剤に生じるボイドがＬＥＤモジュールの光量に与える影響を低減することが可能なＬＥＤモジュールが実現する。

図１は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤモジュールの概略断面図である。図２（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤダイからの出射光の進行を示す概念図である。図３は、本発明の一実施形態に係る封止剤およびレンズの構成を示す模式図である。図４は、本発明の一実施形態に係る封止剤の熱硬化時における反応の一例を示す化学式である。図５は、本発明の別の実施形態に係るＬＥＤモジュールの概略断面斜視図である。図６（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤモジュールの変形例を示す概略外観図および概略断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るＬＥＤモジュールについて説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤモジュール１の概略断面図である。ＬＥＤモジュール１は、ＬＥＤダイ２を収容する収容部７ａを有するケース７、ケース７内に充填されてＬＥＤダイ２等を封止するためのシリコーン樹脂からなる封止剤８、封止剤８上に載置されたレンズ９を有する。なお、封止剤８は、ＬＥＤダイ２を封止する封止部として機能する。

ＬＥＤダイ２は、一般的な周知のＬＥＤダイ、例えばＧａＮ系ＬＥＤダイであり、四角形や長方形等の矩形をしている。ＬＥＤダイ２は、サファイア基板上にｎ型半導体層（ｎ−ＧａＮ）、発光層（ＩｎＧａＮ）、ｐ型半導体層（ｐ−ＧａＮ）の３層が形成されている。ｎ型半導体層上には、ＬＥＤダイ２の陰極として機能するｎ側電極パッドが配置されている。また、ｐ型半導体層上にはｐ側電極パッドが配置されている。ＬＥＤダイ２に電流が供給されると、ＬＥＤダイ２は拡散光を出射する。

ＬＥＤダイ２のｐ側電極パッドおよびｎ型電極パッドは、導電性が良好で柔軟性を有する金ワイヤ３を介して、ワイヤボンディングによりリードフレーム６と電気的に接続されている。リードフレーム６は、機械的強度、電気伝導度、熱伝導度、耐食性等に優れた銅素材等の薄板をエッチングや打ち抜き加工により所望の形状に加工し、銀めっき等のめっきを施した部品である。リードフレーム６は、ＬＥＤモジュール１の外部配線との接続を行う。

ＬＥＤダイ２は、ＬＥＤダイ２からの熱や光に対して変色が少なく熱伝導性および接着性の良好なシリコーン樹脂やはんだを用いた接着剤４により、ヒートシンク５に接合されている。ヒートシンク５は、放熱性の高い亜鉛、アルミニウム、銅等の金属素材からなる部品である。なお、ヒートシンク５の素材としては、金属以外に、セラミックス（例えば、窒化アルミニウム）の他、グラファイトやグラッシーカーボン等の炭素素材を使用できる。また、これらの素材を組み合わせた複合材料を用いてヒートシンク５を構成してもよい。ヒートシンク５は、ＬＥＤダイ２からの発熱を、接着剤４を介してＬＥＤモジュール１の外部へ逃がす。

ケース７は、機械的強度、耐熱性、耐光性の良好なセラミックスによって形成される有底略円筒状のケースである。ケース７は、ＬＥＤダイ２から出射された光をロスなく反射する働きと、ＬＥＤダイ２の発光強度分布をケース７内で集散させて扱いやすい分布（ガウス分布や均等拡散分布等）に整える働きと、ＬＥＤダイ２からの発熱をケース７の外部へ逃がす働きとを持つ。本実施形態においては、ケース７は、ＬＥＤダイ２、金ワイヤ３および封止剤８を収容するための収容部７ａを有し、ＬＥＤダイ２は、その光軸ＡＸがケース７の軸線と略一致するように、収容部７ａの底面中央部に配置されている。ケース７の一端は、円形状に開口しており、この開口を塞ぐようにレンズ９が載置される（詳細は後述）。図１に示すように、ケース７の内周面（内壁面）は、ＬＥＤダイ２の光軸ＡＸに対して所定の傾きで（換言すると、レンズ９側に向かうにつれて光軸ＡＸから離れるように）傾斜している。したがって、ＬＥＤダイ２から出射されてケース７の内周面に向かう光は、その表面で反射されてレンズ９に入射するようになっている。なお、ケース７の内周面の形状は、ケース７におけるＬＥＤダイ２の搭載位置、ケース７の大きさや深さ等に応じて、適宜変更することができる。また、ケース７の素材は、セラミックスに限定されるものではなく、例えば、樹脂や金属を適用することも可能である。

収容部７ａには、ＬＥＤダイ２や金ワイヤ３を封止するための封止剤８が充填される。封止剤８は、光透過性を有する透明樹脂であり、ＬＥＤダイ２が発光した光を効率よく取り出す光学媒体として働く。光は、屈折率の大きい媒体から屈折率の小さい媒体へ進行する場合、両媒体の界面における全反射の影響で透過しにくい特性を有する。ＬＥＤダイ２の屈折率は、空気の屈折率（およそ１）よりも大きい。本実施形態においては、封止剤８には、空気の屈折率よりも大きい屈折率を有し、ＬＥＤダイ２が発する熱に対する耐熱性や紫外光に対する耐光性に優れたシリコーン樹脂が用いられる。

ＬＥＤダイ２や金ワイヤ３等の収容部７ａに収容された部品を封止剤８により封止した後、封止剤８と収容部７ａを覆うようにレンズ９をケース７に載置する。本実施形態においては、レンズ９がケース７に載置されたときにレンズ９の光軸とＬＥＤダイ２の光軸とが略一致するように構成されている。そして、図１に示すように、レンズ９の外径が収容部７ａの開口の内径よりも若干大きく設定されている。そして、ＬＥＤダイ２からの出射光が入射するレンズ９の入射面９ａが、レンズ端面近傍（すなわち、周縁部）において、ケース７の一端と当接するように載置される。なお、入射面９ａの周縁部を平面に形成し、該周縁部をケース７の上面７ｂに当接させて封止剤８と収容部７ａを覆うようにレンズ９を載置する構成としてもよい。レンズ９は、両凸レンズであり、レンズ９の入射面９ａおよび出射面９ｂの曲率半径は、ＬＥＤモジュール１の集光特性に応じてそれぞれ変更することができる。封止剤８からレンズ９に進行する光が、封止剤８とレンズ９との界面において全反射しないよう、レンズ９には、屈折率の値が封止剤８に用いられているシリコーン樹脂の屈折率（およそ１．４）以上である素材、例えば石英ガラス（およそ１．５）等を用いる。レンズ素材には、封止剤８の屈折率以上の透明素材であれば、石英ガラスの他、耐光性の良好なシリコーン樹脂等任意の素材を採用することができる。

ここで、ＬＥＤダイ２から封止剤８への光の進行について説明する。ＬＥＤダイ２の素材は窒化ガリウム（ＧａＮ）である。便宜上、紫外領域におけるＧａＮ、シリコーン樹脂、空気の屈折率を、それぞれ２．５、１．４、１．０とする。例えば、物質Ａの屈折率をｎ_Ａ、物質Ｂの屈折率をｎ_Ｂ（ｎ_Ａ＜ｎ_Ｂ）とすると、光が物質Ｂから物質Ａへ進行するとき、光は物質Ａと物質Ｂとの界面における入射角が所定の角度以上になると界面にて全反射して物質Ａへ進行しない。この所定の角度を臨界角と呼び、臨界角をθ_ｍとすると、スネルの法則より、ｓｉｎθ_ｍ＝ｎ_Ａ／ｎ_Ｂの関係が成り立つ。このため、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、物質ＢをＧａＮとすると（ｎ_Ｂ＝２．５）、物質Ａが空気である場合（ｎ_Ａ＝１．０）よりもシリコーン樹脂である場合（ｎ_Ａ＝１．４）の方が臨界角θ_ｍが大きくなる。すなわち、図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、上記の通りシリコーン樹脂からなる封止剤８を収容部７ａに入れることにより、封止剤８を入れない場合、すなわちＬＥＤダイ２の周囲が空気で満たされている場合よりも多くの光をＬＥＤダイ２から取り出すことができるため、光取り出し効率が向上し、ＬＥＤモジュールの発光量が増加する。

次に、封止剤８からレンズ９への光の進行について説明する。図３は、本実施形態においてＬＥＤダイ２が発光した光が封止剤８からレンズ９に進行する様子を示す模式図である。便宜上、図３では封止剤８、レンズ９、入射面９ａを拡大し、ＬＥＤダイ２からの出射光を光束Ｌに代表させて示す。ＬＥＤダイ２から出射した光束Ｌは、封止剤８からレンズ９へ進行する。入射面９ａにおける光束Ｌの入射位置をＯとし、入射位置Ｏにおける入射面９ａの接平面をＲとし、入射位置Ｏを通る接平面Ｒの法線をｌｎとする。また、封止剤８の屈折率をｎ_１、レンズの屈折率をｎ_２とする。このとき、封止剤８において光束Ｌと法線ｌｎとのなす角をθ_１、レンズ９において光束Ｌと法線ｌｎとのなす角をθ_２とすると、スネルの法則によりｎ_１ｓｉｎθ_１＝ｎ_２ｓｉｎθ_２が成り立つ。本実施形態では、ｎ_１≦ｎ_２であり、０°≦θ_１≦９０°および０°≦θ_２≦９０°であるため、ｓｉｎθ_１≧ｓｉｎθ_２すなわちθ_１≧θ_２が成り立つ。すなわち、封止剤８とレンズ９の屈折率を上記の通り設定することにより、ＬＥＤダイ２から出射した光束Ｌは、θ_１≧θ_２を満たすように封止剤８からレンズ９へ進行する。

本実施形態のレンズ９は、封止剤８と接する入射面９ａを凸面で形成することにより、レンズ９を封止剤８に載置する際に、レンズ９と封止剤８との間に気泡が発生し難く、また、仮にレンズ９と封止剤８との間に気泡が発生しても、気泡をレンズ９の入射面９ａに沿って入射面９ａの周縁部に移動させて脱泡することができるように構成している。したがって、レンズ９をケース７および封止剤８上に載置する際に、ボイドの原因となる気泡の発生を効率よく防止することができる。

レンズ９の載置が完了すると、レンズ９によって封止剤８を有するケース７が蓋をされた状態になる。この状態で、封止剤８を形成するシリコーン樹脂を熱硬化により重合反応させて固化させる。シリコーン樹脂は、シラン（ＳｉＨ_４）から誘導されるメチルシラン（ＣＨ_３ＳｉＨ_３）、ビニルシラン（ＣＨ_２ＣＨＳｉＨ_３）、フェニルシラン（Ｃ_６Ｈ_５ＳｉＨ_３）、クロロトリメチルシラン（ＣｌＳｉ（ＣＨ_３））等を原料としてシロキサン結合を骨格とした重合体を作ることで製造される。そして、置換基としてメチル基やフェニル基等を導入することにより粘性等の特性を種々変更してシリコーン樹脂を生成できる。図４には、本実施形態におけるシリコーン樹脂を熱硬化する際の重合反応の一例を示す。図４に示すように、当該シリコーン樹脂はシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を有するため、熱硬化時にシラノール基間の脱水縮合反応が起こり、水蒸気（Ｈ_２Ｏ）が生じる。なお、シリコーン樹脂の組成によっては、熱硬化時に水蒸気に限らず種々のガスが発生することが考えられる。

このため、シリコーン樹脂を熱硬化する際、樹脂中にガス、例えば水蒸気が発生し、このガスが原因で封止剤８中に気泡が発生することがある。図１に示すように、本実施形態においては、発生した気泡Ｂは、レンズ９側に浮上し、レンズ９の入射面９ａに到達する。入射面９ａが凸面であるため、気泡Ｂは入射面９ａに沿って入射面９ａの周縁部に移動する。したがって、封止剤８の熱硬化時に気泡が発生しても、ボイドはレンズ９の入射面９ａの周縁部にのみ生じる。すなわち、ＬＥＤモジュール１の光強度分布のピークはＬＥＤダイ２の光軸ＡＸの近傍に設定されることから、ボイドによる光量低下の影響を、ＬＥＤモジュール１の光強度分布におけるピーク（すなわち、光軸ＡＸ）から可能な限り離れた範囲に限定することができる。このため、ボイドによるＬＥＤモジュール１の光量低下を極力抑えることができる。

以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば、図５に示すように、別の実施形態では、ＬＥＤモジュール１０は、直線上に複数個並べられたＬＥＤダイ２を覆うように１個のシリンドリカルレンズ１９が載置される構成としてもよい。なお、図５に示す実施形態において図１と共通する構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。さらに説明の便宜上、図５にはＬＥＤダイ、ケース、収容部、封止剤、レンズのみを示し、図１と共通するその他の構成要素は図示を省略する。以下、図１に示す実施形態とは異なる点について説明する。

図５に示すように、ケース１７は有底矩形状の容器であり、ケース１７の収容部１７ａ内に、複数のＬＥＤダイ２がシリンドリカルレンズ１９のシリンダ軸ＢＸに沿って並べられている。また、図５に示すように、シリンドリカルレンズ１９の光軸は、シリンドリカルレンズ１９の光軸面Ｓにおいて、シリンダ軸ＢＸと直交する任意の直線として設定される。したがって、本実施形態においては、各ＬＥＤダイ２の光軸ＡＸが、シリンドリカルレンズ１９の光軸と略一致するように構成されている。

シリンドリカルレンズ１９は、そのシリンダ軸ＢＸに直交する断面が両凸となっている。したがって、シリンドリカルレンズ１９を封止剤８上に載置する際に、シリンドリカルレンズ１９と封止剤８との間に気泡が発生し難く、また、仮にシリンドリカルレンズ１９と封止剤８との間に気泡が発生しても、気泡をシリンドリカルレンズ１９の入射面１９ａに沿って入射面１９ａの周縁部に移動させて脱泡することができる。したがって、シリンドリカルレンズ１９をケース１７および封止剤８に載置する際に、ボイドの原因となる気泡の発生を効率よく防止することができる。

また、図５に示すように、シリンドリカルレンズ１９の載置が完了し、封止剤８を熱硬化する際に気泡Ｂ’が発生しても、気泡Ｂ’は、シリンドリカルレンズ１９側に浮上して入射面１９ａに到達し、入射面１９ａに沿って入射面１９ａの周縁部に移動する。したがって、ボイドはシリンドリカルレンズ１９の入射面１９ａの周縁部にのみ生じる。すなわち、ボイドによる光量低下の影響を、ＬＥＤモジュール１０の光強度分布におけるピーク（すなわち、各ＬＥＤダイ２の光軸ＡＸ）から可能な限り離れた範囲に限定することができる。このため、ボイドによるＬＥＤモジュール１０の光量低下を極力抑えることができる。

本発明の実施形態において、レンズ９およびシリンドリカルレンズ１９は、それぞれケース７、１７の開口を塞ぐように、その一端に当接して載置されているが、レンズ９およびシリンドリカルレンズ１９によって収容部７ａ、１７ａ内の封止剤８が覆われる状態にできれば、レンズ９およびシリンドリカルレンズ１９を、ケース７、１７に対しては任意の相対位置で、封止剤８上に載置することができる。例えば、図６（ａ）は、図１に示す実施形態の変形例として、ＬＥＤモジュール１００のＬＥＤダイ２、ケース２７、収容部２７ａ、封止剤８、レンズ２９のみを示した図である。図６（ａ）に示すように、レンズ２９をケース２７および封止剤８に載置したときに、ＬＥＤダイ２の光軸ＡＸ方向にＬＥＤモジュール１００を見ると、レンズ２９が収容部２７ａの四隅を覆っていない。

図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ線による断面図である。レンズ２９の載置が完了して、封止剤８を熱硬化する際に気泡Ｂ’’が発生しても、気泡Ｂ’’は、レンズ２９側に浮上して入射面２９ａに到達し、入射面２９ａに沿って２９ａの周縁部に移動する。そして、レンズ２９によって覆われていない封止剤８の露出部８ａから、気泡Ｂ’’をＬＥＤモジュール１００の外部へ逃がすことができる。なお、気泡Ｂ’’を露出部８ａからＬＥＤモジュール１００の外部へ逃がすことができなくとも、気泡Ｂ’’は少なくとも入射面２９ａに沿って２９ａの周縁部に移動する。このため、本変形例においても、気泡によるボイドの発生をレンズ２９の周縁部、すなわちＬＥＤモジュール１００の光強度分布におけるピーク（ＬＥＤダイ２の光軸ＡＸ）から可能な限り離れた範囲に限定することができ、ボイドによるＬＥＤモジュール１００の光量低下を極力抑えることができる。

図１に示す実施形態では、収容部７ａ内にＬＥＤダイ２を１個設けた構成としているが、ＬＥＤダイ２を複数個設けた構成としてもよい。また、レンズ９およびシリンドリカルレンズ１９の代わりにアキシコンレンズを採用してもよい。さらに、レンズ形状を、非球面としてもよいし、出射面を平レンズ形状または凹レンズ形状としてもよい。

また、封止剤を熱硬化する際に、減圧環境下で重合反応を進行させれば、封止剤中に生じた気泡をよりすばやくレンズ周縁部に移動させることができる。さらに、超音波や振動装置等を用いて封止剤に振動を与えながら重合反応を進行させることでも、気泡をレンズ周縁部に移動しやすくすることができる。そして、上記の説明ではシリコーン樹脂を熱硬化する場合を取り上げたが、光硬化性樹脂など熱硬化を行わないシリコーン樹脂を封止剤として使用する場合は、封止剤を加温して粘性を下げながら重合反応を進行させることでも気泡の移動速度を上げることができる。

また、気泡をレンズ周縁部に移動しやすくする手法としては、封止剤の重合が完了する前の状態で、封止剤に界面活性剤を添加する、あるいはレンズの入射面にコーティング等の表面処理を施すことにより、レンズ表面に対する封止剤のぬれ性を向上させる手法等が挙げられる。そこで、これら種々の手法を適宜採用してＬＥＤモジュールを構成してもよい。

１、１０、１００ＬＥＤモジュール
２ＬＥＤダイ
７、１７、２７ケース
７ａ、１７ａ、２７ａ収容部
８封止剤
８ａ露出部
９、２９レンズ
９ａ、１９ａ、２９ａ入射面
９ｂ、１９ｂ出射面
１９シリンドリカルレンズ
ＡＸ光軸
Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’ 気泡
ＢＸシリンダ軸
Ｓ光軸面

Claims

電流が供給されることによって光を出射するＬＥＤダイと、
前記ＬＥＤダイを収容するケースと、
前記ＬＥＤダイを封止するように、前記ケース内に充填される封止剤と、
前記封止剤を覆うように該ケースに載置され、前記ＬＥＤダイから出射された光が透過するレンズと、を備え、
前記ＬＥＤダイから出射された光が入射する前記レンズの入射面が凸面であることを特徴とするＬＥＤモジュール。
前記ＬＥＤダイは、該ＬＥＤダイの光軸と前記レンズの光軸とが略一致するようにケースに収容されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
前記レンズはシリンドリカルレンズであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＬＥＤモジュール。
前記ＬＥＤダイが、前記シリンドリカルレンズのシリンダ軸に沿って複数配置されていることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤモジュール。
前記封止剤の屈折率は、空気の屈折率よりも大きいことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のＬＥＤモジュール。
前記封止剤は、シリコーン樹脂からなることを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤモジュール。
前記レンズの屈折率は、前記封止剤の屈折率よりも大きいことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のＬＥＤモジュール。
前記レンズは、石英ガラスからなることを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤモジュール。
前記ケースの内壁面は、前記ＬＥＤダイから該内壁面に入射する光を前記レンズに向かって反射するように、該レンズの光軸に対して傾斜していることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のＬＥＤモジュール。