JP2014116095A - Light emitting device and light source for illumination - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体発光素子等の発光素子を備える発光装置および照明用光源に関する。 The present invention relates to a light emitting device including a light emitting element such as a semiconductor light emitting element and an illumination light source.
LED(Light Emitting Diode)等の半導体発光素子は、高効率および長寿命であることから、各種ランプの新しい光源として期待されており、LEDを光源とするLEDランプの研究開発が進められている。 Semiconductor light emitting devices such as LEDs (Light Emitting Diodes) are expected to be new light sources for various lamps because of their high efficiency and long life, and research and development of LED lamps using LEDs as light sources are being promoted.
LEDランプとしては、電球形蛍光灯および白熱電球に代替する電球形のLEDランプ(電球形LEDランプ)がある。電球形LEDランプでは、基板と、基板上に実装された複数のLEDとを備えるLEDモジュールが用いられる。例えば、特許文献1には、従来の電球形LEDランプが開示されている。
Examples of LED lamps include bulb-type fluorescent lamps and bulb-type LED lamps (bulb-type LED lamps) that can replace incandescent bulbs. In the light bulb shaped LED lamp, an LED module including a substrate and a plurality of LEDs mounted on the substrate is used. For example,
近年、発光特性や外観を白熱電球に模した構成の電球形LEDランプが検討されている。例えば、白熱電球に用いられるグローブ(ガラスバルブ)を用いて、当該グローブ内の中心位置に、発光装置であるLEDモジュールを中空状態で保持する構成の電球形LEDランプが提案されている。 In recent years, a light bulb-type LED lamp having a configuration simulating an incandescent bulb in light emission characteristics and appearance has been studied. For example, a bulb-type LED lamp having a configuration in which an LED module, which is a light-emitting device, is held in a hollow state at a central position in the globe using a globe (glass bulb) used for an incandescent bulb has been proposed.
より具体的には、グローブの開口からグローブの中心に向かって延設された支柱(ステム)を用いて、この支柱の端面にLEDモジュールを設置する。 More specifically, the LED module is installed on the end face of this support using a support (stem) extending from the opening of the globe toward the center of the globe.
ここで、LEDモジュールを支柱等の支持部材の端面に設置する場合、従来、例えばLEDモジュールの基板に設けられた孔に、支持部材の端面からLEDモジュールの方向に突出して設けられた突起を嵌合させることで、LEDモジュールと支柱の端面との位置関係が規制される。 Here, when installing the LED module on the end surface of a support member such as a support column, conventionally, for example, a protrusion provided in the direction of the LED module from the end surface of the support member is fitted into a hole provided in the substrate of the LED module. By combining, the positional relationship between the LED module and the end face of the column is regulated.
しかしながらこの場合、基板に位置規制のための孔が存在することにより、例えば、基板上のLEDの配置パターンおよび配線パターン等の設計の自由度が制限されるという問題がある。 However, in this case, there is a problem that the degree of freedom in designing the arrangement pattern, the wiring pattern, and the like of the LED on the substrate is limited due to the presence of the hole for position regulation in the substrate.
本発明は、上記従来の課題を考慮し、発光素子の配置パターン等の設計の自由度を低下させず、かつ、支持部材との位置関係を適切に規制することのできる発光装置、および、当該発光装置を備える照明用光源を提供することを目的とする。 In view of the above-described conventional problems, the present invention provides a light-emitting device capable of appropriately regulating the positional relationship with the support member without reducing the degree of freedom in designing the arrangement pattern of the light-emitting elements, and the like. An object is to provide an illumination light source including a light emitting device.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る発光装置は、基板と、前記基板に配置された発光素子と、前記基板の前記発光素子が配置された面とは反対側の裏面に突出状に設けられた、前記基板とは別体の位置規制部材であって、前記裏面と当接して前記発光装置を支持する支持部材の前記裏面上における位置を規制する位置規制部材とを備える。 In order to achieve the above object, a light-emitting device according to one embodiment of the present invention includes a substrate, a light-emitting element disposed on the substrate, and a back surface of the substrate opposite to the surface on which the light-emitting element is disposed. A position-regulating member that is provided in a protruding shape and is separate from the substrate, and that regulates the position of the support member that contacts the back surface and supports the light emitting device on the back surface. .
また、本発明の一態様に係る発光装置はさらに、前記発光素子を封止する封止部材であって、前記発光素子が発する光の波長を変換する波長変換材を含む波長変換材含有材料で形成された封止部材を備え、前記位置規制部材は、前記波長変換材含有材料で形成されているとしてもよい。 The light-emitting device according to one embodiment of the present invention is a sealing member that seals the light-emitting element, and includes a wavelength conversion material-containing material including a wavelength conversion material that converts a wavelength of light emitted from the light-emitting element. The sealing member formed may be provided, and the position regulating member may be formed of the wavelength conversion material-containing material.
また、本発明の一態様に係る電球形ランプにおいて、前記位置規制部材は、前記支持部材の端面の形状に沿って配置された少なくとも2つの部分で構成されているとしてもよい。 In the light bulb shaped lamp according to one aspect of the present invention, the position restricting member may be composed of at least two parts arranged along the shape of the end face of the support member.
また、本発明の一態様に係る発光装置において、前記位置規制部材は、前記支持部材の前記端面の形状に応じた環状に形成されているとしてもよい。 Moreover, the light-emitting device which concerns on 1 aspect of this invention WHEREIN: The said position control member is good also as being formed in cyclic | annular form according to the shape of the said end surface of the said supporting member.
また、本発明の一態様に係る発光装置において、前記位置規制部材はさらに、前記支持部材の前記端面から径方向に延設された突出部に対応する凹部を有するとしてもよい。 Moreover, the light-emitting device which concerns on 1 aspect of this invention WHEREIN: The said position control member may further have a recessed part corresponding to the protrusion part extended in the radial direction from the said end surface of the said supporting member.
また、本発明の一態様に係る発光装置において、前記位置規制部材はさらに、前記支持部材の前記端面の周縁から径方向に陥凹状に設けられた陥凹部に対応する凸部を有するとしてもよい。 In the light emitting device according to one aspect of the present invention, the position regulating member may further include a convex portion corresponding to a concave portion provided in a concave shape in the radial direction from the periphery of the end surface of the support member. .
また、本発明の一態様に係る照明用光源は、上記いずれかの態様の発光装置と、透光性のグローブと、前記グローブの内方に向かって延びるように設けられた前記支持部材とを備え、前記発光装置は、前記グローブ内に配置されるように前記支持部材の前記端面と接続されている。 An illumination light source according to an aspect of the present invention includes the light-emitting device according to any one of the above aspects, a translucent glove, and the support member provided to extend inward of the glove. The light-emitting device is connected to the end face of the support member so as to be disposed in the globe.
本発明によれば、発光素子の配置パターン等の設計の自由度を低下させず、かつ、支持部材との位置関係を適切に規制することのできる発光装置、および、当該発光装置を備える照明用光源を提供することができる。 According to the present invention, a light emitting device capable of appropriately regulating the positional relationship with the support member without reducing the degree of freedom in designing the arrangement pattern or the like of the light emitting element, and an illumination device including the light emitting device A light source can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Each figure is a schematic diagram and is not necessarily illustrated exactly.
また、以下で説明する実施の形態は、本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態などは一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 The embodiment described below shows a specific example of the present invention. The numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connecting forms of the constituent elements shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. In addition, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims are described as arbitrary constituent elements.
[電球形ランプの全体構成]
まず、本発明の実施の形態に係る電球形ランプ1の全体構成について、図1〜図3を参照しながら説明する。
[Overall configuration of bulb-type lamp]
First, the whole structure of the light bulb shaped
図1は、実施の形態に係る電球形ランプ1の側面図である。図2は、実施の形態に係る電球形ランプ1の分解斜視図である。図3は、実施の形態に係る電球形ランプ1の断面図である。
FIG. 1 is a side view of a light bulb shaped
なお、図1において、紙面上下方向に沿って描かれた一点鎖線は電球形ランプ1のランプ軸J(中心軸)を示している。ランプ軸Jとは、電球形ランプ1を照明装置(不図示)のソケットに取り付ける際の回転中心となる軸であり、口金30の回転軸と一致している。
In FIG. 1, the alternate long and short dash line drawn along the vertical direction of the drawing indicates the lamp axis J (center axis) of the bulb-
また、図3において、点灯回路80については断面図ではなく側面図である。
Moreover, in FIG. 3, about the
電球形ランプ1は、照明用光源の一例であり、電球形蛍光灯または白熱電球の代替品となる電球形LEDランプである。
The light bulb shaped
電球形ランプ1は、透光性のグローブ10と、光源であるLEDモジュール20と、ランプ外部から電力を受ける口金30と、支柱40と、支持板50と、樹脂ケース60と、リード線70と、点灯回路80とを備える。
The light bulb shaped
電球形ランプ1は、グローブ10と樹脂ケース60と口金30とによって外囲器が構成されている。
The bulb-
以下、本実施の形態に係る電球形ランプ1の各構成要素について説明する。
Hereinafter, each component of the light bulb shaped
[グローブ]
グローブ10は、LEDモジュール20を収納するとともに、LEDモジュール20からの光をランプ外部に透過させる透光性カバーである。グローブ10の内面に入射したLEDモジュール20の光は、グローブ10を透過してグローブ10の外部へと取り出される。
[Glove]
The
本実施の形態におけるグローブ10は、LEDモジュール20からの光に対して透明な材料から構成されている。このようなグローブ10としては、例えば、可視光に対して透明なシリカガラス製のガラスバルブ(クリアバルブ)が採用される。
The
この場合、グローブ10内に収納されたLEDモジュール20は、グローブ10の外側から視認することができる。
In this case, the
なお、グローブ10は、必ずしも可視光に対して透明である必要はなく、グローブ10に光拡散機能を持たせてもよい。例えば、シリカや炭酸カルシウム等の光拡散材を含有する樹脂や白色顔料等をグローブ10の内面または外面の全面に塗布することによって乳白色の光拡散膜を形成してもよい。また、グローブ10の材質としては、ガラス材に限らず、アクリル(PMMA)またはポリカーボネート(PC)等の合成樹脂等による樹脂材を用いてもよい。
The
[LEDモジュール]
LEDモジュール20は、発光素子の一例であるLED(LEDチップ)22を有し、リード線70を介してLED22に電力が供給されることにより発光する発光モジュール(発光装置)である。
[LED module]
The
LEDモジュール20は、支持部材の一例である支柱40によってグローブ10内で保持されている。
The
LEDモジュール20は、グローブ10によって形成される球形状の中心位置(例えば、グローブ10の内径が大きい径大部分の内部)に配置されることが好ましい。
The
このように、グローブ10の中心位置にLEDモジュール20が配置されることにより、電球形ランプ1の配光特性は、従来のフィラメントコイルを用いた一般的な白熱電球と近似した配光特性となる。
Thus, by arranging the
また、本実施の形態のLEDモジュール20は、基板21と、基板21の主面に配置されたLED22と、基板21の主面とは反対側の面である裏面に突出状に設けられた位置規制部材25とを備える。
Moreover, the
基板21は、例えば厚さ1mm程度の基板である。本実施の形態では、例えば白色アルミナ基板が基板21として採用される。
The
なお、LEDモジュール20が備える基板21の素材はアルミナに限定されない。例えば、窒化アルミニウムからなる透光性セラミックス基板、透明なガラス基板、水晶からなる基板、サファイア基板、または樹脂製の基板などが基板21として採用され得る。
The material of the
また、リジッド基板ではなく、フレキシブル基板、またはリジッドフレキシブル基板を基板21として採用することもできる。
Further, instead of the rigid substrate, a flexible substrate or a rigid flexible substrate may be employed as the
また、本実施の形態では、基板21の主面に1列に並べられた複数のLED22は、図示しない配線で例えば直列に接続されており、その両端に設けられた電極を介して通電することで発光する。
Further, in the present embodiment, the plurality of
これらLED22のそれぞれは、単色の可視光を発するベアチップであり、透光性のダイアタッチ剤(ダイボンド剤)によって基板21の主面にダイボンディングされている。つまり、本実施の形態に係るLEDモジュール20は、COB(Chip On Board)構造である。
Each of these
各LED22としては、例えば青色光を発光する青色LEDチップが採用される。青色LEDチップとしては、例えばInGaN系の材料によって構成された、中心波長が440nm〜470nmの窒化ガリウム系の半導体発光素子が用いられる。
As each
また、本実施の形態におけるLEDモジュール20はさらに、LED22を封止する封止部材23を備えている。
The
具体的には、封止部材23は、1列に並べられた複数のLED22を一括封止するとともに、LED22が発する光の波長を変換する波長変換材を有する。
Specifically, the sealing
つまり、封止部材23は、波長変換材を含む波長変換材含有材料で形成されている。本実施の形態では、封止部材23は、所定の樹脂の中に、波長変換材として所定の蛍光体粒子が含有された蛍光体含有樹脂によって形成されている。
That is, the sealing
なお、所定の樹脂としては、例えばシリコーン樹脂等の透光性材料が採用される。また、所定の蛍光体粒子としては、例えばYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系の黄色蛍光体粒子が採用される。 In addition, as predetermined resin, translucent materials, such as a silicone resin, are employ | adopted, for example. As the predetermined phosphor particles, for example, YAG (yttrium, aluminum, garnet) yellow phosphor particles are employed.
この黄色蛍光体粒子は、LED22からの青色光によって励起されると黄色光を放出する。その結果、当該黄色光とLED22からの青色光とによって得られる白色光が放出される。
The yellow phosphor particles emit yellow light when excited by blue light from the
なお、本実施の形態では、図1および図2に示すように、基板21の主面に複数のLED22が2列に並べられており、これに対応して、主面側に2列の封止部材23が設けられている。しかし、封止部材23の列数は2に限定されない。例えば、1または3以上の列に並べられたLED22に対応して、1列または3列以上の封止部材23が基板21に配置されてもよい。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of
このような構成を有するLEDモジュール20は、支柱40の端面45に設置される際に、基板21の裏面に配置された位置規制部材25によって位置決めされる。位置規制部材25については、図4を用いて後述する。
When the
[口金]
口金30は、LEDモジュール20のLEDを発光させるための電力を電球形ランプ1の外部から受ける受電部である。口金30は、二接点によって交流電力を受電し、口金30で受電した電力はリード線を介して点灯回路80の電力入力部に入力される。
[Base]
The
例えば、口金30には商用電源(AC100V)から交流電力が供給される。具体的には、口金30は、照明器具(照明装置)のソケットに取り付けられてソケットから交流電力を受ける。これにより、電球形ランプ1(LEDモジュール20)が点灯する。
For example, AC power is supplied to the base 30 from a commercial power supply (AC 100 V). Specifically, the
口金30の種類は、特に限定されるものではないが、本実施の形態では、ねじ込み型のエジソンタイプ(E型)の口金を用いている。また、口金30と採用されるE型の口金としては、例えば、E26形、E17形、またはE16形等がある。
The type of the
[支柱]
支柱40は、グローブ10の開口部11の近傍からグローブ10の内方に向かって延びるように設けられた金属製のステム(金属支柱)である。
[Support]
The
支柱40は、グローブ10内でLEDモジュール20を支持する支持部材として機能する。支柱40の一端はLEDモジュール20に接続され、他端は支持板50に接続されている。
The
支柱40は、LEDモジュール20で発生する熱を口金30側に放熱させるための放熱部材としても機能する。従って、支柱40を熱伝導率の高い金属材料、例えば熱伝導率が約237[W/m・K]のアルミニウム(Al)を主成分として構成することで、支柱40による放熱効率を高めることができる。
The
その結果、温度上昇によるLED22の発光効率および寿命の低下を抑制することができる。
As a result, it is possible to suppress a decrease in luminous efficiency and lifetime of the
支柱40の金属材料としては、アルミニウム合金の他に、銅(Cu)または鉄(Fe)等が採用されてもよい。また、支柱40の素材として金属ではなく樹脂が採用されてもよい。
As a metal material of the
例えば、支柱40の素材として、アクリルまたは透明セラミックス等の透明性の高い材料が採用された場合、LEDモジュール20から発せられた光を、支柱40を透過させてグローブ10の外方に放出させることも可能である。
For example, when a highly transparent material such as acrylic or transparent ceramics is used as the material of the
また、支柱40として、樹脂等からなる支柱の表面に金属膜を形成したものが採用されてもよい。
Further, as the
支柱40は、本実施の形態では断面積が一定の円柱状の部材である。支柱40は、LEDモジュール20が固定される端面45を有し、この端面45がLEDモジュール20の基板21の裏面と当接してLEDモジュール20を支持する。
The
具体的には、LEDモジュール20と支柱40の端面45とは、例えばシリコーン樹脂等の樹脂の接着剤により接着される。
Specifically, the
このように、本実施の形態では、LEDモジュール20は、基板21の裏面が支柱40の端面45と当接した状態で支柱40に支持されている。これにより、LEDモジュール20の放熱効率が高められ、その結果、温度上昇によるLED22の発光効率の低下および寿命の低下を抑制することができる。
Thus, in the present embodiment, the
なお、支柱40の形状は円柱状に限定されず、例えば角柱状でもよい。また、例えば、支柱40のLEDモジュール20側の端部が、LEDモジュール20に近づくに従って断面積が大きくなるような形状であってもよい。
In addition, the shape of the support |
[支持板]
支持板50は、支柱40を支持する部材であり、樹脂ケース60に固定されている。支持板50は、グローブ10の開口部11の開口端に接続されてグローブ10の開口部11を塞ぐように配置されている。
[Support plate]
The
具体的には、支持板50は、周縁に段差部を有する円盤状部材であり、その段差部にはグローブ10の開口部11の開口端が当接されている。そして、この段差部において、支持板50と樹脂ケース60とグローブ10の開口部11の開口端とは、接着剤によって固着されている。
Specifically, the
支持板50は、支柱40と同様に、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属材料により構成されることで、支持板50による支柱40を熱伝導したLEDモジュール20の熱の放熱効率が高められる。その結果、温度上昇によるLEDの発光効率の低下および寿命の低下をさらに抑制することができる。なお、支持板50と支柱40とは同一の金型により一体的に成形されていてもよい。
Similarly to the
[樹脂ケース]
樹脂ケース60は、支柱40と口金30とを絶縁すると共に点灯回路80を収納するための絶縁ケース(回路ホルダ)である。樹脂ケース60は、大径円筒状の第1ケース部61と、小径円筒状の第2ケース部62とから構成されている。樹脂ケース60は、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)によって成形されている。
[Resin case]
The
第1ケース部61の外表面は外気に露出しているので、樹脂ケース60に伝導した熱は、主に第1ケース部61から放熱される。第2ケース部62は、外周面が口金30の内周面と接触するように構成されており、第2ケース部62の外周面には口金30と螺合するための螺合部が形成されている。
Since the outer surface of the
[リード線]
2本のリード線70は、LEDモジュール20を点灯させるための電力を点灯回路80からLEDモジュール20に供給するためのリード線対である。リード線70として、例えば銅線等の針金状の金属電線が絶縁性樹脂で被覆された電線が採用される。
[Lead]
The two
各リード線70は、グローブ10内に配置され、一端がLEDモジュール20の外部端子と電気的に接続され、他端が点灯回路80の電力出力部と電気的に接続されている。言い換えると、当該他端は口金30と電気的に接続されている。
Each
[点灯回路]
点灯回路80は、LEDモジュール20のLEDを点灯させるための駆動回路(回路ユニット)であり、樹脂ケース60によって覆われている。点灯回路80は、口金30から給電された交流電力を直流電力に変換し、2本のリード線70を介して変換後の直流電力をLEDモジュール20のLEDに供給する。
[Lighting circuit]
The
点灯回路80は、例えば、回路基板と、回路基板に実装された複数の回路素子(電子部品)とによって構成される。回路基板は、金属配線がパターン形成されたプリント基板であり、当該回路基板に実装された複数の回路素子同士を電気的に接続する。本実施の形態において、回路基板は、複数の回路素子が配置された主面がランプ軸と直交する姿勢で配置されている。
The
また、複数の回路素子は、例えば、各種コンデンサ、抵抗素子、整流回路素子、コイル素子、チョークコイル(チョークトランス)、ノイズフィルタ、ダイオード、または集積回路素子などで構成される。 The plurality of circuit elements include, for example, various capacitors, resistor elements, rectifier circuit elements, coil elements, choke coils (choke transformers), noise filters, diodes, or integrated circuit elements.
なお、電球形ランプ1は、必ずしも点灯回路80を備える必要はない。例えば、照明器具または電池等から電球形ランプ1に直接直流電力が供給される場合には、電球形ランプ1は、点灯回路80を備えなくてもよい。また、点灯回路80は、平滑回路に限られるものではなく、調光回路および昇圧回路等を適宜選択し組み合わせることで構成することができる。
The light bulb shaped
[位置規制部材]
次に、本実施の形態に係るLEDモジュール20が備える位置規制部材25について図4を用いて説明する。
[Position restriction member]
Next, the
図4は、実施の形態に係るLEDモジュール20の構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the
なお、図4の(a)は、LEDモジュール20を基板21の裏面側から見た場合の斜視図であり、図4の(b)は、LEDモジュール20の、図4の(a)におけるA−A断面を示す図である。
4A is a perspective view when the
図4の(a)に示すように、LEDモジュール20の基板21の裏面には、位置規制部材25が設けられている。
As shown to (a) of FIG. 4, the
位置規制部材25は、基板21とは別体であり、基板21の裏面と当接してLEDモジュール20を支持する支柱40の、基板21の裏面上における位置を規制する部材である。
The
具体的には、位置規制部材25によって、支柱40の、基板21の裏面上における2次元位置が規制される。
Specifically, the two-dimensional position of the
本実施の形態では、位置規制部材25は、封止部材23と同じ材料で形成されている。つまり、位置規制部材25は、上述の蛍光体含有樹脂で形成されている。
In the present embodiment, the
すなわち、封止部材23の形成のために蛍光体含有樹脂を複数のLED22の上方から塗布するディスペンサを用いて、位置規制部材25を基板21の裏面に形成することができる。言い換えると、封止部材23の形成のための装置および材料と、位置規制部材25の形成のための装置および材料とを共通化できる。
That is, the
従って、LEDモジュール20の生産において、位置規制部材25の形成のためだけに用いられるディスペンサ等の装置および樹脂等の材料を用意する必要がない。このことは、LEDモジュール20の生産効率および生産コストの観点から有利である。
Therefore, in the production of the
また、本実施の形態では、位置規制部材25は、図4の(a)および(b)に示すように、支柱40の端面45の形状(円形)に応じた環状に形成されている。つまり、位置規制部材25は、基板21の裏面に円環状に形成されている。
Moreover, in this Embodiment, the
この位置規制部材25により、LEDモジュール20を支柱40に取り付ける際の、支柱40の基板21の裏面上における位置が規制される。言い換えると、LEDモジュール20と支柱40との接続工程おいて、LEDモジュール20の支柱40に対する位置決めが適切になされる。
The
また、LEDモジュール20と支柱40とが、上述のように接着剤で接続される場合、接着剤の乾燥を促すために、乾いていない接着剤が間に介在した状態のLEDモジュール20および支柱40に風を当てる場合がある。
In addition, when the
このような場合であっても、LEDモジュール20に位置規制部材25が配置されていることにより、LEDモジュール20の支柱40の端面45に対するずれの発生が抑制される。
Even in such a case, since the
また、例えば、支柱40が、LED22の発光に伴う熱により径方向に膨張した場合を想定する。この場合であっても、位置規制部材25が、上述のようにシリコーン樹脂等の樹脂を含む材料で形成され、かつ、当該樹脂が変形能を有するため、例えば、支柱40の膨張に伴って位置規制部材25が破壊されることが防止される。
In addition, for example, it is assumed that the
また、支柱40が径方向に膨張した場合、例えば、支柱40の端面45の周縁部分と位置規制部材25との接触面積が増加し、その結果、LEDモジュール20から支柱40への熱の熱伝導量が増加するという効果も生じ得る。
Moreover, when the support |
また、位置規制部材25の素材として弾性のある樹脂(例えばシリコーン樹脂)を採用した場合、例えば支柱40が熱膨張することで位置規制部材25が応力を受けても、当該応力を緩和することが出来る。
Further, when an elastic resin (for example, silicone resin) is used as the material of the
なお、この効果は、位置規制部材25が支柱40の端面45の周囲を完全に囲う場合のみならず、例えば規制部材25が2つの点状部分で構成され、これら2つの点状部分によって支柱40の位置を規制する場合も同様に発揮される。複数の部分で構成される位置部材部材など、位置規制部材の各種の変形例については、図5〜図9を用いて後述する。
This effect is not limited to the case where the
また、位置規制部材25の断面は、本実施の形態では、例えば図4の(b)に示すように、基板21に向かって傾斜した部分(支柱40に近づくに従って厚みが小さくなる部分)を有している。すなわち、位置規制部材25の断面は、単純な矩形、またはステップ形状ではない。
In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 4B, the cross section of the
これにより、位置規制部材25は、支柱40を基板21の裏面に取り付ける際に、単なる支柱40の位置決めの役割だけではなく、当該取り付けのためのガイドの役割も果たす。
As a result, the
また、位置規制部材25を基板21とは別体の部材として基板21に配置することで、基板21の裏面における位置規制部材25の目視による判別が容易化される。つまり、位置規制部材25が基板21と一体である場合と比べて、支柱40の基板への取り付け精度が向上する。
In addition, by disposing the
なお、封止部材23および位置規制部材25を形成する波長変換材含有材料の一部として、上記のシリコーン樹脂ではなく、フッ素系樹脂等の有機材を用いてもよく、低融点ガラスまたはゾルゲルガラス等の無機材等を用いてもよい。また、波長変換材含有材料に、シリカ粒子等の光拡散材が分散されていてもよい。
In addition, as a part of the wavelength conversion material-containing material forming the sealing
例えば、位置規制部材25は、無機材料からなる焼結用結合材を有する焼結体膜として基板21の裏面に備えられてもよい。
For example, the
以上のように、本実施の形態に係るLEDモジュール20は、基板21と、基板21の主面に配置されたLED22と、基板21の主面とは反対側の面である裏面に突出状に設けられた位置規制部材25とを備える。
As described above, the
位置規制部材25は、基板21とは別体としてLEDモジュール20に設けられており、支柱40の、基板21の裏面上における位置を規制することができる。
The
つまり、LEDモジュール20では、従来のLEDモジュール(従来の発光装置)のように、基板21に、支持部材(支柱40)に対する位置規制のための孔を配置する必要がない。
That is, in the
そのため、例えば、基板21の主面上におけるLED22および配線の配置を自由にレイアウトすることが可能である。
Therefore, for example, the arrangement of the
また、基板21の裏面に、接続相手となる支柱40の端面形状に応じた態様(サイズ、および、レイアウト等)の位置規制部材25を配置すればよいため、一種類かつ複数の基板21のそれぞれを、様々な端面形状の支柱40に取り付けることができる。
In addition, since the
また、位置規制部材25を、LED22を封止する封止部材23と同一の材料によって形成することができるため、時間的およびコスト的に効率よくLEDモジュール20の生産を行うことができる。
Further, since the
また、本実施の形態の電球形ランプ1は、LEDモジュール20と、透光性のグローブ10と、グローブ10の内方に向かって延びるように設けられた支柱40とを備え、LEDモジュール20は、グローブ10内に配置されるように支柱40の端面45に固定されている。
The light bulb shaped
この構成により、例えば、白熱電球に近似した配光特性を有する電球形ランプ1が実現される。
With this configuration, for example, a light bulb shaped
(変形例1)
次に、実施の形態の変形例1として、支柱40の端面45の形状が実施の形態と同じく円形である場合に採用し得る、位置規制部材の各種の形状例を説明する。
(Modification 1)
Next, as
図5は、実施の形態の変形例1に係る位置規制部材の各種の形状を示す図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating various shapes of the position restricting member according to the first modification of the embodiment.
なお、図5において、支柱40の端面45の形状は、点線の円(端面形状45a)で表されている。
In addition, in FIG. 5, the shape of the
図5の(a)に示す位置規制部材25aは、端面形状45aに沿って環状に配置されており、かつ、その一部を欠いている。つまり、位置規制部材25aは、一部を欠いた円環状(C形)に配置されている。
The
位置規制部材25aは、一部を欠いた円環状であっても、その長さ(円弧に沿った長さ)が、当該円環の半周に相当する円弧よりも長ければ、支柱40の基板21の裏面上における位置の規制は可能である。
Even if the
図5の(b)に示す位置規制部材25bは、端面形状45aに沿って配置された2つの部分で構成されている。
The
具体的には、位置規制部材25bは、円環状である端面形状45aに沿って配置された、2つの円弧部分で構成されている。
Specifically, the
位置規制部材25bは、分割された2つの円弧部分で構成されている場合であっても、これら2つの円弧部分のそれぞれが、円である端面形状45aの中心を通る1本の直線と交差する位置に配置されていれば、支柱40の基板21の裏面上における位置の規制は可能である。
Even when the
図5の(c)に示す位置規制部材25cは、端面形状45aに沿って配置された複数の点状部分で構成されている。
The
具体的には、位置規制部材25cは、円環状である端面形状45aに沿って配置された、12個の点状部分で構成されている。
Specifically, the
位置規制部材25cは、複数の点状部分で構成されている場合であっても、これら点状部分が支柱40の端面45を囲むように配置されていれば、支柱40の基板21の裏面上における位置の規制は可能である。
Even if the
より詳細には、少なくとも3つの点状部分を配置することで、支柱40の基板21の裏面上における位置を、XY平面に平行な全方向について規制することは可能である。
More specifically, by arranging at least three point-like portions, the position of the
図5の(d)に示す位置規制部材25dは、円環状である端面形状45aに沿って配置された3つの点状の部分で構成されている。
The
位置規制部材25dは、3つの点状部分のみで構成されている場合であっても、これら3つの点状部分のうちの1つの点状部分と、円である端面形状45aの中心とを通る直線を挟んで左右に1つずつ点状部分が配置されていれば、支柱40の基板21の裏面上における位置の規制、より詳細には、XY平面に平行な全方向への位置の規制は可能である。
Even if the
また、例えば、位置規制部材25dは、2つの点状部分のみで構成されていてもよい。
Further, for example, the
図5の(e)および(f)のそれぞれに示す位置規制部材25dは、端面形状45aに沿って配置された2つの点状の部分で構成されている。
The
具体的には、図5の(e)に示す位置規制部材25dは、円環状である端面形状45aの中心を通る直線上に2つの点状部分が配置されている。つまり、当該2つの点状部分は、これらの距離が、支柱40の端面45の直径と一致するように配置されている。
Specifically, in the
従って、LEDモジュール20を支柱40の端面45に取り付ける際に、当該2つの点状部分の双方に端面45の周縁が接触するように取り付けることで、支柱40が、LEDモジュール20の裏面の適切な位置に固定される。
Therefore, when the
図5の(f)に示す位置規制部材25dでは、2つの点状部分が、当該2つの点状部分と端面形状45aの中心とを結ぶ2つの直線が直角になるように、こられ2つの点状部分が配置されている。
In the
この場合、LEDモジュール20を支柱40の端面45に取り付ける際に、当該2つの点状部分の双方に端面45の周縁を押し当てるようにして取り付けることで、支柱40が、LEDモジュール20の裏面の適切な位置に固定される。
In this case, when attaching the
なお、2つの点状部分と、端面形状45aの中心とを結ぶ2つの直線がなす角度は直角(90度)である必要はない。当該角度が0度より大きく、180度より小さい角度であれば、当該2つの点状部分の双方に端面45の周縁を押し当てるようにして、LEDモジュール20を支柱40に取り付けることができる。
The angle formed by two straight lines connecting the two point-like portions and the center of the
このように、位置規制部材25dは、2つの点状部分のみで構成されている場合であっても、支柱40の基板21の裏面上における位置の規制は可能である。また、このように、2つの点状部分のみで位置規制部材25dを構成することで、位置規制部材25dの素材である蛍光体含有樹脂等の材料の使用量を、より削減することができる。
Thus, even if the
(変形例2)
次に、実施の形態の変形例2として、支柱40の端面45の形状が矩形である場合に採用し得る、位置規制部材の各種の形状例を説明する。
(Modification 2)
Next, as a second modification of the embodiment, various shape examples of the position regulating member that can be employed when the shape of the
図6は、実施の形態の変形例2に係る位置規制部材の各種の形状を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating various shapes of the position restricting member according to the second modification of the embodiment.
なお、図6において、支柱40の端面45の形状は、点線の矩形(端面形状45b)で表されている。
In addition, in FIG. 6, the shape of the
図6の(a)に示す位置規制部材25eは、矩形である端面形状45bに応じた環状に形成されている。つまり、位置規制部材25eは、基板21の裏面に角環状に形成されている。
The
このように、位置規制部材25eは、支持部材である支柱40の端面45の形状が円以外の形状であっても、当該形状に応じた環状に形成することで、支柱40の、基板21の裏面上における位置の規制は可能である。
Thus, even if the shape of the
図6の(b)に示す位置規制部材25fは、端面形状45bに沿って配置された複数の部分で構成されている。
The
具体的には、位置規制部材25fは、矩形である端面形状45bの4辺それぞれに沿って配置された4個の部分で構成されている。
Specifically, the
位置規制部材25fは、分割された複数の部分で構成されている場合であっても、これら複数の部分が矩形である端面45の各辺に沿って配置されていれば、矩形の端面形状45bを有する支柱40の基板21の裏面上における位置の規制は可能である。
Even if the
図6の(c)に示す位置規制部材25gは、端面形状45bに沿って配置された2つの部分で構成されている。
A
具体的には、位置規制部材25gは、端面形状45bの対角線上に配置された、2つのL字部分で構成されている。
Specifically, the
位置規制部材25gは、分割された2つの部分のみで構成されている場合であっても、2つの部分が、矩形である端面45の対角線上の2つの角を挟むように配置されていれば、矩形の端面形状45bを有する支柱40の基板21の裏面上における位置の規制は可能である。
Even if the
以上、実施の形態、ならびに変形例1および2で説明したように、位置規制部材は、支柱40の端面45の周縁を完全に囲むように一連の環状部材としてLEDモジュール20に配置されていてもよく、一部が欠けた環状部材として配置されてもよい。また、位置規制部材は、離散的に配置された複数の部分で構成されていてもよい。
As described above, as described in the embodiment and the first and second modifications, the position regulating member may be disposed in the
なお、位置規制部材が、一部が欠けた環状部材または離散的に配置された複数の部分で構成される場合、位置規制部材が端面45の周縁を完全に囲む場合よりも、位置規制部材の素材である蛍光体含有樹脂等の材料の使用量を削減することができる。
In the case where the position restricting member is constituted by an annular member with a part missing or a plurality of discretely arranged portions, the position restricting member is more than the case where the position restricting member completely surrounds the periphery of the
(その他)
以上、本発明に係るLEDモジュールおよび電球形ランプについて、実施の形態およびその変形例に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態および変形例に限定されるものではない。
(Other)
Although the LED module and the light bulb shaped lamp according to the present invention have been described based on the embodiments and the modifications thereof, the present invention is not limited to these embodiments and modifications.
例えば、上記の実施の形態において、位置規制部材25の断面は半球状である(例えば図4の(b)参照)。しかしながら、位置規制部材25の断面は半球状である必要はなく、例えば、図7に示すように、位置規制部材25の断面は矩形であってもよい。また、位置規制部材25の断面は、矩形以外の多角形であってもよい。
For example, in the above embodiment, the
また、変形例1および2に係る位置規制部材25a〜25gのそれぞれの断面についても同様に、半球状、矩形、または矩形以外の多角形など各種の形状を採用し得る。
Similarly, various shapes such as a hemisphere, a rectangle, or a polygon other than a rectangle can be adopted for each of the cross sections of the
また、実施の形態における位置規制部材25、ならびに、変形例1および2に係る位置規制部材25a〜25g(以下、「位置規制部材25等」という。)は、いずれも、支柱40の端面45の形状に応じた部分(位置規制のための部分)以外の部分を有してもよい。
Further, the
例えば、図8に示す位置規制部材25hは、外形が矩形であり、中央部分に、支柱40の端面45に対応する円形の穴が設けられた構成を有する。
For example, the
このように、位置規制部材25hは、その外形が、端面45の形状に応じた形状ではなく矩形であるが、支柱40の端面45の形状に応じた部分(円形穴の部分)を有しているため、支柱40の基板21の裏面上における位置の規制は可能である。
As described above, the
また、位置規制部材25等はさらに、支柱40の基板21の裏面上における回転位置(言い換えると、基板21の支柱40に対する回転位置)を規制するための凹部または凸部を有してもよい。
Further, the
図9は、回転位置を規制する構成を有する位置規制部材の一例を示す図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a position regulating member having a configuration for regulating the rotational position.
例えば、図9の(a)に示すように、支柱40が径方向に突出した突出部46を有する場合、位置規制部材25iが、突出部46に対応する凹部26を有することで、基板21の支柱40に対する回転位置(支柱40の軸回りの回転位置)が規制される。
For example, as shown in FIG. 9A, when the
この場合、凹部26は、凹部26の内部に突出部46が入ることが可能な形状およびサイズであればよい。
In this case, the
なお、図9の(a)における凹部26は、円環状の位置規制部材25iにおいて欠いた円弧部分によって形成されている。
In addition, the recessed
また、突出部46は、支柱40の端面45から径方向に延設された部分を有すればよく、支柱40の軸方向の全長にわたって形成されていても、当該全長のうちの端面45側の端部にのみ形成されていてもよい。
Moreover, the
また、例えば、図9の(b)に示すように、支柱40が、径方向の陥凹部47を有する場合、位置規制部材25jは、陥凹部47に対応する凸部27を有することで、基板21の支柱40に対する回転位置が規制される。
Further, for example, as shown in FIG. 9B, when the
この場合、凸部27は、陥凹部47の内部に凸部27が入ることが可能な形状およびサイズであればよい。
In this case, the
また、陥凹部47は、支柱40の端面45の周縁から径方向に陥凹状に設けられていればよく、支柱40の軸方向の全長にわたって形成されていても、当該全長のうちの端面45側の端部にのみ形成されていてもよい。
Moreover, the recessed
このように、LEDモジュール20が、回転位置を規制する構成を有することで、例えば、LEDモジュール20の支柱40への取り付け作業が効率化される。具体的には、例えば、2本のリード線70(例えば図2参照)をLEDモジュール20に適切に接続するための、支柱40に対するLEDモジュール20の回転位置の決定が容易化される。
Thus, the
なお、図9では、LEDモジュール20が接続される支柱40の端面45の全体的な形状が円形である場合について図示している。しかし、端面45の全体的な形状が円形以外である場合であっても、位置規制部材が凹部26または凸部27を有することで、支柱40とLEDモジュール20との間の相対的な回転位置を規制することができる。
In addition, in FIG. 9, the case where the whole shape of the
また、上記変形例1および2では、支柱40の端面45の形状が円形である場合と矩形である場合とにおける、各種の位置規制部材(25a〜25g)を示した。しかしながら、LEDモジュール20が対応可能な支柱40の端面45の形状は、円形および矩形に限られず、例えば、矩形以外の多角形であってもよく、曲線部分と直線部分とを含む形状であってもよい。
Moreover, in the said
また、本実施の形態では、LEDモジュール20が備える封止部材23は、波長変換材として黄色蛍光体粒子を含むとした。つまり、LEDモジュール20では、青色LEDチップ(LED22)と、黄色蛍光体粒子との組み合わせによって白色光を放出するとした。
In the present embodiment, the sealing
しかしながら、LED22の発光色と波長変換材の種類との組み合わせはこれに限らない。
However, the combination of the emission color of the
例えば、LEDモジュール20は、赤色蛍光体および緑色蛍光体を波長変換材として採用し、これと青色LEDチップであるLED22とを組み合わせることによりに白色光を放出してもよい。
For example, the
また、LED22として、青色以外の色を発光するLEDチップが採用されてもよい。例えば、LED22として紫外線発光のLEDチップを用いる場合、波長変換材として採用する蛍光体粒子としては、三原色(赤色、緑色、青色)に発光する各色蛍光体粒子を組み合わせたものが採用される。
Further, as the
さらに、蛍光体粒子以外の材料が波長変換材として採用されてもよい。例えば、波長変換材として、半導体、金属錯体、有機染料、または顔料など、ある波長の光を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を含んでいる材料を用いてもよい。 Furthermore, materials other than the phosphor particles may be employed as the wavelength conversion material. For example, a material containing a substance that absorbs light of a certain wavelength and emits light of a wavelength different from the absorbed light, such as a semiconductor, a metal complex, an organic dye, or a pigment, may be used as the wavelength conversion material.
また、上記の実施の形態および変形例において、LED22は、LEDチップそのものでなくてもよい。LED22は、例えば、上面が開口したパッケージとパッケージ内に配置されたLEDチップとを備えるSMD(Surface Mount Device)型のLEDであってもよい。
Moreover, in said embodiment and modification, LED22 does not need to be LED chip itself. The
また、上記の実施の形態において、LEDモジュール20の光源である発光素子として、LEDチップ(LED22)が採用されるとした。しかしながら、半導体レーザ等の半導体発光素子、有機EL(Electro Luminescence)または無機EL等が、LEDモジュール20が備える発光素子として採用されてもよい。
In the above embodiment, the LED chip (LED 22) is employed as the light emitting element that is the light source of the
また、上記の実施の形態では、グローブ10の大きさは樹脂ケース60の大きさよりも大きいとした(例えば、図1参照)。しかし、例えば、グローブ10の大きさを樹脂ケース60の大きさよりも小さくした電球形ランプにも、上述のLEDモジュール20等を発光装置として採用することができる。
In the above embodiment, the size of the
また、上記の実施の形態では、LEDモジュール20を発光装置として採用した電球形ランプ1について説明した。しかしながら、実施の形態に係るLEDモジュール20は、基板21の裏面が支持部材と接続される照明用光源であれば、発光装置として採用可能である。つまり、LEDモジュール20は、電球形ランプ以外のランプ(直管形ランプまたは丸形ランプ等)における発光装置、および、ランプ以外の機器における発光装置として採用されてもよい。
Moreover, in said embodiment, the lightbulb-
また、本発明は、LEDモジュール20を備える照明用光源としてのみならず、当該照明用光源を備える照明装置として実現することもできる。
Further, the present invention can be realized not only as an illumination light source including the
例えば、本発明は、上記の電球形ランプ1と、当該電球形ランプ1が取り付けられる点灯器具とを備える照明装置として構成することができる。
For example, this invention can be comprised as an illuminating device provided with said lightbulb-shaped
この場合、点灯器具は、照明用光源の消灯および点灯を行うも器具であり、例えば、天井に取り付けられる器具本体と、照明用光源を覆うカバーとを備える。このうち、器具本体は、照明用光源の口金が装着されるとともに照明用光源に給電を行うソケットを有する。 In this case, the lighting fixture is a fixture that turns off and turns on the illumination light source, and includes, for example, a fixture body attached to the ceiling and a cover that covers the illumination light source. Of these, the appliance main body has a socket for powering the illumination light source as well as a base for the illumination light source.
その他、本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態および変形例に施したもの、または、実施の形態および変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。 In addition, as long as it does not deviate from the gist of the present invention, various modifications conceived by those skilled in the art are applied to the present embodiment and the modified examples, or a form constructed by combining the constituent elements in the embodiments and modified examples, It is included within the scope of the present invention.
本発明は、LED等の発光素子を有するランプ、特に、従来の白熱電球等を代替する電球形ランプ等として有用であり、照明装置等における機器の光源として広く利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a lamp having a light emitting element such as an LED, in particular, a light bulb shaped lamp that replaces a conventional incandescent light bulb or the like, and can be widely used as a light source of equipment in a lighting device or the like.
1 電球形ランプ
10 グローブ
11 開口部
20 LEDモジュール
21 基板
23 封止部材
25、25a、25b、25c、25d、25e、25f、25g、25h、25i、25j 位置規制部材
26 凹部
27 凸部
30 口金
40 支柱
45 端面
45a、45b 端面形状
46 突出部
47 陥凹部
50 支持板
60 樹脂ケース
61 第1ケース部
62 第2ケース部
70 リード線
80 点灯回路
DESCRIPTION OF
Claims (7)
基板と、
前記基板に配置された発光素子と、
前記基板の前記発光素子が配置された面とは反対側の裏面に突出状に設けられた、前記基板とは別体の位置規制部材であって、前記裏面と当接して前記発光装置を支持する支持部材の前記裏面上における位置を規制する位置規制部材と
を備える発光装置。 A light emitting device,
A substrate,
A light emitting device disposed on the substrate;
A position regulating member provided separately from the substrate and projecting on the back surface opposite to the surface on which the light emitting element is disposed, and supports the light emitting device by contacting the back surface. A position restricting member for restricting a position of the supporting member on the back surface.
前記位置規制部材は、前記波長変換材含有材料で形成されている
請求項1記載の発光装置。 Furthermore, a sealing member for sealing the light emitting element, comprising a sealing member formed of a wavelength conversion material-containing material including a wavelength conversion material for converting the wavelength of light emitted from the light emitting element,
The light emitting device according to claim 1, wherein the position restricting member is formed of the wavelength conversion material-containing material.
請求項1または2に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the position restricting member includes at least two portions arranged along a shape of an end surface of the support member.
請求項1または2に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the position restricting member is formed in an annular shape corresponding to a shape of the end surface of the support member.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の発光装置。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 4, wherein the position restricting member further includes a recess corresponding to a protruding portion extending in a radial direction from the end surface of the support member.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the position regulating member further includes a convex portion corresponding to a concave portion provided in a concave shape in a radial direction from a peripheral edge of the end surface of the support member.
透光性のグローブと、
前記グローブの内方に向かって延びるように設けられた前記支持部材とを備え、
前記発光装置は、前記グローブ内に配置されるように前記支持部材の前記端面と接続されている
照明用光源。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 6,
Translucent gloves,
The support member provided so as to extend inward of the globe,
The light emitting device is connected to the end face of the support member so as to be disposed in the globe.
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