JP2015015406A - Ledモジュール及びそれを備える照明装置 - Google Patents

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Hironobu Kashimura
弘信 樫村
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弘晃 高木
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Abstract

【課題】ショート不良の恐れを低減したLEDモジュール及びそれを備える照明装置を提供する。
【解決手段】
正極と負極とを備える1つの電極群と、該1つの電極群と正極および負極の向きが同じで、かつ正極および負極が隣り合うように設けられた他の電極群と、を備え、前記1つの電極群の正極と前記他の電極群の正極とは金属板で結ばれており、前記1つの電極群の負極と前記他の電極群の負極とは金属板で結ばれており、前記正極同士を結ぶ金属板と前記負極同士を結ぶ金属板との間に備えるゲートから樹脂を注入する。
【選択図】図12

Description

本発明は、LEDモジュール及びそれを備える照明装置に関する。
近年、家電製品に対して、省エネルギ化の要望が高まっている。中でも、家庭用の照明装置においては、より省エネルギ化を図るべく、従来の蛍光灯や白熱灯等の光源に代えて、より消費電力の小さな光源であるLED(Light Emitting Diode、半導体発光素子)を用いた照明装置が開発されている。このような照明装置において、LEDは、通常、電極やLEDを収容するケース等とともに、LEDモジュールとして構成されている。そして、このLEDモジュールは、電流が流れる回路が形成された回路基板に実装され、備えられている。
このようなLEDモジュールとして、特許文献1に記載の技術が知られている。特許文献1には、胴体と、上記胴体に設けられた第1電極及び上記第1電極と離隔している第2電極と、上記第1電極及び第2電極のうちのいずれか1つの上に形成され、上記第1電極及び第2電極に電気的に連結される発光チップと、上記第1電極及び第2電極の間に突出された保護キャップと、を含む発光素子が記載されている。
特開2011−119729号公報
ここで、金属の第1電極と第2電極とをまとめて電極群と呼ぶこととする。電極群と樹脂の胴体とは、6Tナイロンや、9Tナイロン、PCTなどの熱可塑性樹脂のインジェクションモールドによって成形させるが、1電極群間は電極間が狭く、樹脂の流れが悪くなりショート不良を起こしてしまう恐れがある。
本発明は前記課題に鑑みて為されたものであり、本発明が解決する課題は、ショート不良の恐れを低減したLEDモジュール及びそれを備える照明装置を提供することにある。
本発明者らは前記課題を解決するべく鋭意検討した結果、正極と負極とを備える1つの電極群と、該1つの電極群と正極および負極の向きが同じで、かつ正極および負極が隣り合うように設けられた他の電極群と、を備え、前記1つの電極群の正極と前記他の電極群の正極とは金属板で結ばれており、前記1つの電極群の負極と前記他の電極群の負極とは金属板で結ばれており、前記正極同士を結ぶ金属板と前記負極同士を結ぶ金属板との間に備えるゲートから樹脂を注入することで、前記課題を解決できることを見出した。
本発明によれば、ショート不良の恐れを低減したLEDモジュール及びそれを備える照明装置を提供することができる。
本実施形態のLEDモジュールの斜視図である。 本実施形態のLEDモジュールの上面図である。 本実施形態のLEDモジュールの下面図である。 図2のA−A線断面図である。 本実施形態のLEDモジュールを分解し、蛍光体層等を取り外した際のLEDモジュールの上面図である。 図5のB−B線断面図である。 図5のC−C線断面図である。 本実施形態のLEDモジュールを構成する電極に形成されているハーフエッジ構造を示す図である。 本実施形態のLEDモジュールが実装された照明装置を示す断面図である。 本実施形態のLEDモジュールの製造方法を示す図である。 本実施形態のLEDモジュール製造時に用いられるエッチング済み金属板を示す図である。 図11に示すエッチング済み金属板に対して、樹脂製リフレクタを形成した様子を示す図である。 図12のL部拡大図である。 第2実施形態のLEDモジュールのレンズ近傍の構造を示す断面図である。 第3実施形態のLEDモジュールのレンズ近傍の構造を示す断面図である。 第4実施形態のLEDモジュールのレンズ近傍の構造を示す断面図である。
以下、本発明を実施するための形態(本実施形態)を、図面を適宜参照しながら説明する。はじめに、本実施形態のLEDモジュールを説明し、次いで、その製造方法及びそれを備える照明装置について説明する。
[1.第1実施形態のLEDモジュール]
〔構成〕
図1は、本実施形態のLEDモジュール10の斜視図である。LEDモジュール10は、樹脂製のリフレクタ2(ケース)の上面にレンズ5を備えてなる。リフレクタ2は、例えば、6Tナイロンや9Tナイロン、ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂により形成されている。リフレクタ2内には半導体発光素子7(LED。図4参照、図1では図示しない)が設けられ、半導体発光素子7からの光等は、透明な樹脂製のレンズ5を通じて、外部に放出されるようになっている。この点の詳細は、図4を参照しながら後記する。
LEDモジュール10は、リフレクタ2の側面から突出して(即ち外部に露出して)、負極リード部3a,3aと、正極リード部4a,4aと、負極サブリード部3b(図1では図示しない)と、正極サブリード部4bとを備えている。
これらの部材について、図2〜図4を参照しながら説明する。
図2は、本実施形態のLEDモジュール10の上面図である。また、図3は、本実施形態のLEDモジュール10の下面図である。図3に示すように、2つの負極リード部3aは、リフレクタ2の下面で外部に露出して形成されている板状(箔状)の負極3(第一電極)の長手方向に、負極3と一体に形成されている。同様に、2つの正極リード部4aは、同じくリフレクタ2の下面で外部に露出して形成されている板状(箔状)の正極4(第二電極)の長手方向に、正極4と一体に形成されている。
なお、図3では、負極3と、負極リード部3a,3aと、負極サブリード部3bとの部位が明確になるように、前記のようにこれらは一体に形成されているものの、便宜的に破線を付している。正極4等についても同様である。
ちなみに、負極3と正極4とは対向しており、これらの間は、リフレクタ2を形成する樹脂により絶縁されている。そして、詳細は図9を参照しながら後記するが、回路基板23に対して、負極3と負極回路24aとがはんだ付けにより、また、正極4と正極回路24bとがはんだ付けにより、電気的に接続されている。これにより、負極3及び正極4に接続された半導体発光素子7に電力が供給され、LEDモジュール10から光が放出されるようになっている。
また、LEDモジュール10においては、負極リード部3a,3aの形成方向と同一面内で垂直な方向(負極3の短手方向)に、リフレクタ2の側面から突出して(外部に露出して)、負極サブリード部3b(第一熱付与部)が形成されている。この負極サブリード部3bは、負極リード部3a,3aと同様に負極3に一体に形成され、リフレクタ2の下面(外部)に露出して形成されている。即ち、LEDモジュール10においては、負極3と負極サブリード部3bとは、一体に形成されていることにより、熱的にも接続されている。また、負極サブリード部3bは、負極3の長手方向中央近傍に接続されて設けられている。
さらに、正極リード部4a,4aの形成方向と同一面内で垂直な方向(正極4の短手方向)に、リフレクタ2の側面から突出して(外部に露出して)、正極サブリード部4b(第二熱付与部)が形成されている。この正極サブリード部4bは、負極リード部3a,3aと同様に、正極4に一体に形成され、リフレクタ2の下面(外部)に露出して形成されている。即ち、LEDモジュール10においては、正極4と正極サブリード部4bとは、一体に形成されていることにより、熱的にも接続されている。また、正極サブリード部4bは、正極4の長手方向中央近傍に接続されて設けられている。
図4は、図2のA−A線断面図である。リフレクタ2内は、前記のように半導体発光素子7が設けられているほか、蛍光体材料6により充填されている。また、レンズ5は、リフレクタ2の上端に形成されている凸部2aの上端面2a1まで拡がって、蛍光体材料6を覆うようにして形成されている。これにより、レンズ5の大きさを可能な限り大きくして、LEDモジュール10での光取り出し効率を向上させることができるようになっている。また、リフレクタ2の上端のうちの凸部2a以外の部分は平面になっていることから、図10を参照しながら後記するLEDモジュール10の製造時に当該平面を吸着することで、LEDモジュール10を把持して移送し易くなっている。
ここで、蛍光体材料6を形成する材料について説明する。蛍光体材料6は、蛍光体と、それを封止する封止樹脂とを含んでいる。蛍光体材料6に含まれる蛍光体としては、半導体発光素子7の種類によっても異なるため一概にはいえないが、例えば黄色蛍光体、赤色蛍光体、緑色蛍光体等が挙げられる。黄色蛍光体としては、例えば、Y3Al512:Ce、Tb3Al512:Ce、Lu3Al512:Ce、La3Si611:Ce等が挙げられる。また、赤色蛍光体としては、例えば、CaAlSiN3:Eu、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu等が挙げられる。さらに、緑色蛍光体としては、CaSc24:Ce、Ca3Sc2Si312:Ce、(Ba,Sr)2SiO4:Eu、(Si,Al)6(O,N)8:Eu等が挙げられる。これらは1種が単独で含まれていてもよく、2種以上が任意の比率及び組み合わせで含まれていてもよい。
また、本実施形態のLEDモジュール10においては、蛍光体材料6に含まれる蛍光体の硫化を抑制し、長寿命化を図る観点から、耐硫化性の高い封止樹脂が用いられている。具体的には、このような樹脂としては、例えばポリオルガノシロキサンやポリオルガノハイドロジェンシロキサン等のシリコーン樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。これらのような樹脂を用いることにより、蛍光体の硫化を抑制することができ、LEDモジュール10の長寿命化を図ることができるようになっている。
蛍光体材料6に含まれる封止樹脂として、前記のように耐硫化性の高いものが用いられているが、このような樹脂の屈折率は、高くなる傾向にある。一方で、蛍光体材料6に接合して形成されているレンズ5は、屈折率が低い樹脂材料(PMMA等のアクリル樹脂等)により形成されることが多い。そのため、もし、蛍光体材料6の屈折率が、レンズ5の屈折率よりも大きくなる場合、蛍光体材料6からの光がレンズ5に入射せず、接合界面において全反射してしまう可能性がある。このような現象が発生した場合、光の取り出し効率が著しく低下することになる。
そこで、本実施形態において、蛍光体材料6は、前記の蛍光体及び封止樹脂のほか、レンズ5を形成する樹脂よりも屈折率の低いフィラーを含んでいる。このように、蛍光体材料6にレンズ5を形成する樹脂よりも屈折率の低いフィラーを含有させることにより、蛍光体材料6の屈折率を小さくし、レンズ5の屈折率に近づけることができる。これにより、半導体発光素子7からの励起光によって発光した発光体からの光が、蛍光体材料6とレンズ5との接合界面において全反射することを抑制することができる。即ち、LEDモジュール10において、半導体発光素子7からの光の取り出し効率を高めることができる。このようなフィラーとしては、例えばシリカや窒化アルミニウム、ジルコニア等が挙げられる。
蛍光体材料6に含まれるフィラーの大きさは特に制限されるものではないが、当該フィラーの粒径として、蛍光体から発せれる光のピーク波長よりも小さなフィラーが好ましく、より好ましくは100nm以下であり、よりさらに好ましくは100nm未満である。フィラーの大きさをこの大きさとすることにより、より確実に蛍光体材料6の屈折率を小さくすることができ、レンズ5と蛍光体材料6との接合界面における全反射をより確実に抑制することができる。これにより、光の取り出し効率をより高めることができる。
図5は、本実施形態のLEDモジュール10を分解し、レンズ5、蛍光体材料6及び半導体発光素子7を取り外した際のLEDモジュール10の上面図である。また、図6は、図5のB−B線断面図であり、図7は、図5のC−C線断面図である。図5において、負極3及び正極4に含まれる破線は、それらの厚みが変化する界面を示す仮想線である。
図5及び図6に示すように、正極4の端部の一部には、正極4の厚みが約半分の厚さになっている(正極4中央近傍の厚さよりも薄くなっている)ハーフエッジ部4cが形成されている。ただし、このハーフエッジ部4cは、図5や図7に示すように、正極サブリード部4bや正極リード部4a,4aの部分には形成されておらず、正極サブリード部4bと、隣接する正極リード部4aとの間に複数形成されている。従って、正極サブリード部4bにはハーフエッジ部が設けられず厚さは一様になっているが、正極4の四隅(4箇所)には、厚さが薄くなるハーフエッジ部4cが形成されている。よって、LEDモジュール10においては、正極4におけるハーフエッジ部4cは、正極4の長手方向及び短手方向のいずれにおいても対称になるように形成されている。
また、負極3においても、正極4のハーフエッジ部4cと同様の、ハーフエッジ部3cが形成されている。負極3のハーフエッジ部3cについては、正極4のハーフエッジ部3cと同様であるため、説明を省略する。
これらのように、LEDモジュール10においては、負極3及び正極4のそれぞれにおいて、ハーフエッジ部3c,4cが形成されている。このように厚みが異なるハーフエッジ部3c,4cを負極3及び正極4のそれぞれに設けることで、リフレクタ2を形成する樹脂と、負極3及び正極4との接合面積を増加させることができるようになっている。なお、ハーフエッジ部3c,4cは、例えばプレス加工やエッチング等により形成することができるが、低コストの観点からは、プレス加工により形成することが好ましい。
図8は、本実施形態のLEDモジュール10を構成する負極3及び正極4に形成されているハーフエッジ構造を示す図である。図8中、破線はリフレクタ2により隠れた位置にある、負極3及び正極4の端部を示す仮想線である。即ち、図8や前記の図6に示すように、負極3及び正極4におけるハーフエッジ3c,4cの部分において、リフレクタ2は、負極3及び正極4のハーフエッジ3c,4cを挟みこむようにして、形成されている。そのため、負極3及び正極4をはんだ付け等により回路基板23(図9参照)に実装した場合、リフレクタ2が上方向(半導体発光素子7が設けられる側)に引き抜かれることが防止されるようになっている。
図9は、本実施形態のLEDモジュール10が実装された照明装置50を示す断面図である。なお、図9に示すLEDモジュール10の断面は、後記する図10(h)のK−K線断面と同じものである。
基板23上には、例えば銅からなるプリント回路24a,24bが形成されている。そして、このプリント回路24a,24bに対して、LEDモジュール10の負極3及び正極4がはんだ24により実装(接続固定)されている。はんだ24は、図9に示すように、LEDモジュール10の負極サブリード部3b及び正極サブリード部4bの外側にまで拡がり、LEDモジュール10が基板23に実装されるようになっている。
また、LEDモジュール10においては、前記のように、負極サブリード部3b、正極サブリード部4b、負極リード部3a,3a及び正極リード部4a,4aには、厚さが薄くなるハーフエッジ構造(例えば図8参照)が設けられていない。そのため、図9に示すように、はんだ24は、負極3及び正極4の全面に加えて、負極サブリード部3b及び正極サブリード部4bの全面や、図9では図示しないが負極リード部3a,3a及び正極リード部4a,4aの全面にまで拡がるようになっている。
さらには、はんだ24は、図示のように、負極サブリード部3b及び正極サブリード部4bの側面にまで、即ち、外部からはんだ24を視認可能な位置まで、拡がるようになっている。このようにすることで、はんだ24を介した、LEDモジュール10と基板23(より具体的には、基板23上のプリント回路24a,24b)との接合面積をより大きく確保することができるようになっている。
〔効果〕
以上の説明したLEDモジュール10によれば、図9に示す照明装置50とした場合に、照明装置50の歩留まりを向上させることができる。具体的には、LEDモジュール10には、はんだで接続固定される負極3と一体に形成される負極サブリード部3b、及び、はんだで接続固定される正極4と一体に形成される正極サブリード部4bが負極3及び正極4の短手方向に備えられている。そのため、伝熱距離を短くすることができ、負極サブリード部3bと正極サブリード部4bとのそれぞれについて同時に熱を与えることで、負極3及び正極4等に付着しているはんだを同時かつ速やかに溶融させることができる。
特に、本実施形態のLEDモジュール10においては、負極サブリード部3c及び正極サブリード部4cは、それぞれ、負極3及び正極4の長手方向中央近傍に接続されている。そのため、負極サブリード部3c及び正極サブリード部4cに熱を付与させれば、負極3及び正極4のそれぞれにおいて、長手方向で左右に略均等に熱が伝わり、付着しているはんだが溶融し易くなる。従って、より効果的にはんだを溶融させて、よりいっそうLEDモジュール10を取り外し易くなる。そのため、従来のような不良のLEDモジュールを含む回路基板全体を廃棄する必要が無く、照明装置の歩留まりを向上させることができる。
また、図5〜図8を参照しながら説明したように、LEDモジュール10の負極3及び正極4には、厚みが薄くなるハーフエッジ部3c,4cが設けられている。特に、ハーフエッジ部3c,4cは、負極リード部3a,3aや正極リード部4a,4aのほか、負極サブリード部3bや正極サブリード部4bには設けられていない。そのため、例えば安価化の観点からプレス加工によってハーフエッジ部3c,4cを設ける場合、金属が延性を有するため負極3及び正極4の面積が変化したとしても、負極リード部3a,3a、正極リード部4a,4a、負極サブリード部3b、正極サブリード部4bの長さや形状に変化が生じにくい。
特に、本実施形態のLEDモジュール10においては、ハーフエッジ部3c,4cは、負極3及び正極4のそれぞれにおいて、長手方向及び短手方向のそれぞれで対称になるように設けられている。そのため、例えばプレス加工を行って負極3及び正極4の形状等に変化が生じたとしても、ハーフエッジ部3c,4cが対称に設けられているため、押圧による影響が打ち消されるようにすることができる。そのため、負極3及び正極4等の歪みやそりが生じにくく、リフレクタ2と負極3及び正極4との良好な接合性を図りつつ、回路基板にLEDモジュール10を固定した場合の接触不良が生じにくいという利点が得られる。
さらに、本実施形態のLEDモジュール10においては、蛍光体材料6に含まれる封止樹脂として、蛍光体の耐硫化性を高めるために耐硫化性の封止樹脂が用いられている。しかし、これにより、レンズ5の屈折率と比べて、蛍光体材料6の屈折率が大きくなることがある。そこで、蛍光体材料6に屈折率を小さくするフィラーを含有させることで、光の取り出し効率が低下することを抑制することができる。
また、リフレクタ2の上端に凸部2aを設け、凸部2a上にレンズ5が配置されるようにしている。これにより、レンズ5の大きさをできるだけ大きくして光の取り出し効率を大きくすることができるとともに、凸部2a以外の部分でリフレクタ2を、吸引手段等を用いて吸着することで、LEDモジュール10を容易に移送可能となる。
さらに、図9を参照しながら説明したように、本実施形態の照明装置50では、はんだ24による接合面積をより大きく確保することができるようになっている。これにより、プリント回路24a,24bとLEDモジュール10との電気的導通をより確実に図ることができる。また、はんだ24を介して、LEDモジュール10と基板23との接合面積を大きくしているため、LEDモジュール10の発光に伴って発生する熱を、はんだ24を介して、基板23に逃がし易くなる。そのため、特別な部材を設けなくても、LEDモジュール10の放熱性を向上させることができる。
さらには、負極サブリード部3b及び正極サブリード部4bの双方から熱を与えることで容易にはんだ24を溶融させて、基板23からLEDモジュール10を容易に取り外すことができる。しかも、図9を参照しながら説明したように、はんだ24は外部から視認可能な位置にまで拡がっている。そのため、負極サブリード部3b及び正極サブリード部4bに加えて、視認される位置のはんだ24にも同時に熱を付与することで、より容易にはんだ24を溶融させて、LEDモジュール24を取り外すことができる。また、はんだ24は前記のように負極3及び正極4、並びに、負極リード部3a,3a、正極リード部4a,4a、負極サブリード部3b及び正極サブリード部4bの全面に亘って接合しているため伝熱面積が大きく、この観点からも、よりいっそう、はんだ24を溶融させ易くなる。
[2.第1実施形態のLEDモジュールの製造方法]
次に、図10〜図13を参照しながら、LEDモジュール10の製造方法について説明する。
図10は、本実施形態のLEDモジュール10の製造方法を示す図である。図10(a)〜(h)のそれぞれにおいて、上側の図は上面図、下側の図は、当該上面図における断面図である。即ち、例えば図10(a)の下側の図は、図10(a)の上側の図のD−D線断面図であり、他の図についても同様に、E−E線断面図〜K−K線断面図を示している。
LEDモジュール10は、主に、図10(a)〜(h)に示す工程を経て作製可能である。以下、適宜別の図面も参照しながら、順を追って作製の方法を説明する。
まず、銅板11が準備される(図10(a))。そして、図10(a)において破線で囲まれる部分が除去されるようにエッチングが行われ、銀メッキが施され、図11に示される金属板12が得られる。なお、図11中、二点差線で囲まれる部分が、LEDモジュール10に最終的に含まれる負極3及び正極4になる。そして、図10(a)の破線で囲まれる部分についてエッチングが行われたあとの様子を示したものが、図10(b)である。以下、図示の簡略化のために、図10(b)に示す部分について行われる処理を中心に説明する。
図10(b)に示す部分に対して、負極3及び正極4を囲うようにして、樹脂製のリフレクタ2が形成される。図10(c)が、リフレクタ2が形成されたときの様子である。また、図11に示した金属板12全体に対してリフレクタ2を形成したときの様子を示した図が、図12である。このとき、負極3及び正極4の間の空隙(図10(b)の下図参照)も、リフレクタ2を形成する樹脂により埋められる(図10(c)の下図参照)。
リフレクタ2の形成は、負極3及び正極4をまとめて電極群と呼称すると、隣接する一組の電極群間に樹脂が注入されることにより行われる。この点を、図13を参照しながら説明する。
図13に示すように、負極3及び正極4からなる電極群22A,22Bの間(中央付近)に、樹脂を注入するための図示しないゲート(樹脂の注入口)が配置される。ちなみに、図13には、ゲートが引き抜かれた後に残る凹み21が示されている。
樹脂をゲートから注入する際、樹脂の通流が円滑に行われるように、負極3及び正極4の間にある空隙中央近傍を通る長手方向の線(図13中の破線)上に、樹脂を注入するゲートが配置される。そして、このゲートから樹脂が注入され、所謂インジェクションモールドが行われる。このような位置にゲートを配置することで、電極群22A,22Bはゲートを中心として対称になっているため、電極群22A,22Bの双方に均等に樹脂を通流させることができる。そして、このように均等に樹脂を通流させることができるため、負極3と正極4との間のような狭い空隙であっても、樹脂が途中で固化することなく円滑に樹脂が通流する。これにより、負極3と正極4との間の空隙を埋められ、さらには、リフレクタ2を形成することができる。
また、矩形状のリフレクタ2の内壁において、その四隅はR形状になっている。特には、そのRの大きさは大きなものになっている。これにより、リフレクタ2を形成する型内の狭い空隙であっても、樹脂が通流し易くなり、精度よく、リフレクタ2が形成できる。特に、ゲートから最も遠い、紙面上でのリフレクタ22Aの左側面側、及び、リフレクタ22Bの右側面側にまで樹脂が回りこみ易くなり、リフレクタ2をより確実に精度よく形成することができる。
そして、樹脂を通流後、ゲートを引き抜くと、ゲートが配置されていた凹み21が、電極群22A,22B間に形成(残存)されることになる。なお、詳細は後記するが、LEDモジュール10は、リフレクタ2の周りで切断されて得られるため、この凹み21が製品としてのLEDモジュール10に関与することはない。
図10に戻って、作製の方法の説明を続ける。図10(c)のようにリフレクタ2が形成されたあと、リフレクタ2の内部であって、負極3の上面に、半導体発光素子7が配置固定される(図10(d))。そして、半導体発光素子7と負極3及び正極4とが、ワイヤ7a,7bにより、ワイヤボンディングされる(図10(e))。その後、リフレクタ2内に蛍光体材料6が充填されたあと(図10(f))、その上に、蛍光体材料6を覆うようにして、レンズ5が形成される(図10(g))。
そして、最後に、図11に示す金属板12から、リフレクタ2の周囲で金属板12から切断することでLEDモジュール10を打ち抜き、LEDモジュール10が得られる(図10(h))。これにより、他の電極群と接続されていた部分(即ち、吊りリード部)が外部に露出した状態のLEDモジュール10が得られる。この露出した吊りリード部であった部分が、図1等を参照しながら説明した負極リード部3a,3aや、正極リード部4a,4a、負極サブリード部3b、正極サブリード部4bになる。
図10に示すようにLEDモジュール10を作製することで、負極3や正極4に熱を与えるための部材(負極サブリード部3b、正極サブリード部4b等)が、負極3及び正極4のもととなる板11によって形成されることとなる。そのため、負極3や正極4に熱を与えるための部材を特別に設けることなく、LEDモジュール10の取り外しが容易になる。
[2.第2実施形態のLEDモジュール]
図14は、第2実施形態のLEDモジュール20のレンズ5近傍の構造を示す断面図である。前記のLEDモジュール10と同じものについては同じ符号を付すものとし、その詳細な説明は省略する。
前記のLEDモジュール10においては、リフレクタ2の凸部2aの上面2a1にレンズ5が接して設けられていたが(図4等参照)、第2実施形態のLEDモジュール20においては、凸部2aに囲まれるようにして、レンズ5が設けられている。レンズ5は、例えば蛍光体材料6の上方から樹脂を滴下して固化させることで形成することができるが、LEDモジュール20のように形成すれば、滴下された樹脂が凸部2aの外部に漏出することを抑制できる。これにより、リフレクタ2の上端に、レンズ5が形成されていない部分をより確実に設けることができる。これにより、LEDモジュール20の移送時等において、リフレクタ2の上端面を吸着させて移送することが、より確実に行えるようになる。
また、図示はしていないが、例えば、リフレクタ2の上端が撥水加工処理されたり、リフレクタ2の樹脂がレンズ5の樹脂よりも濡れ性の低いものとしたりして、凸部2aが設けられないようにしてもよい。これによっても、リフレクタ2の上面にレンズ5の樹脂が拡がらず、リフレクタ2の上端を確保することができる。
[3.第3実施形態のLEDモジュール]
図15は、第3実施形態のLEDモジュール30のレンズ5近傍の構造を示す断面図である。前記のLEDモジュール10,20と同じものについては同じ符号を付すものとし、その詳細な説明は省略する。
前記のLEDモジュール10においては、レンズ5と蛍光体材料6との接合界面は平滑になっていたが(図4等参照)、第3実施形態のLEDモジュール30においては、当該接合界面は内側に窪むように湾曲している。また、LEDモジュール30においては、前記のLEDモジュール20と同様、凸部2aに囲まれるようにして、レンズ5が設けられている。
レンズ5を形成するとき、前記のように、例えば樹脂を蛍光体材料6の上方から滴下させて形成することができるが、蛍光体材料6の上面が内側に窪むように湾曲していることにより、レンズ5の樹脂が外側に拡がりにくくなる、即ち、レンズ5端部の樹脂(即ち、リフレクタ2の端部近傍に存在する樹脂)の表面張力は、蛍光体材料6の上面が内側に窪んで形成されているため、中心方向に向くことになる。そのため、樹脂は中心方向への力を受けるため、樹脂が外部方向であるリフレクタ2の上面に拡がることをより確実に防止することができる。
また、この場合であっても、前記のLEDモジュール20と同様にして、凸部2aが設けられないようにしてもよい。これによっても、同様の効果が得られる。
[4.第4実施形態のLEDモジュール]
図16は、第4実施形態のLEDモジュール40のレンズ5近傍の構造を示す断面図である。前記のLEDモジュール10,20,30と同じものについては同じ符号を付すものとし、その詳細な説明は省略する。
前記のLEDモジュール10,20,30においては、LEDモジュール10,20,30の移送のし易さ等を確保する観点から、リフレクタ2の上端にレンズ5が形成されない部分を確保していたが、別の観点から、敢えて、リフレクタ2の上端の全体にレンズ5が形成されるようにしてもよい。具体的には、図16に示すように、リフレクタ2の全面と蛍光体材料6の全面を覆うようにして、レンズ5が形成されるようにしてもよい。
このようにすることで、レンズ5を構成する樹脂の滴下量を多くすることができ、蛍光体材料6をより膜厚かつ広範にレンズ5によって覆うことができる。そのため、蛍光体材料6に含まれる例えば蛍光体の硫化を、レンズ5によってより確実に防止することができる。これによれば、LEDモジュール30の長寿命化を図ることができる。
[3.変形例]
以上、本実施形態を具体例を挙げて説明したが、本発明は前記の内容に何ら制限されるものではない。
例えば、図1等を参照しながら説明した負極リード部3a,3aや正極リード部4a,4a、負極サブリード部3b、正極リード部4bは、いずれもリフレクタ2の外側面から突出している必要は無く、外部に露出していればよい。熱を与え易いという観点からは突出していることが好ましいが、外部にこれらが露出していれば、露出している部分から負極3及び正極4に対して外部から熱を与えることができ、本発明の効果が得られる。
また、負極リード部3a,3aや正極リード部4a,4a、負極サブリード部3b、正極リード部4bは、必ずしも図示の位置に設けられる必要は無く、また、これらの全てが必ず設けられる必要も無い。即ち、負極3と熱的に接続されている部材と、正極4と熱的に接続されている部材とが、LEDモジュール10を回路基板23に実装したときに視認可能な位置(例えばリフレクタ2の側面)に配置されていれば、どのような構成であってもよい。また、熱的に接続されていれば、負極3と負極サブリード部3bと、また、正極4と正極サブリード部34とは一体に形成されている必要も無い。
ただし、負極3及び正極4のそれぞれ全面に対して均等に熱を与え易いという観点からは、図3等に示すように、負極3及び正極4の長手方向中央近傍から、これらの短手方向に延在するような構成とすることが好ましい。従って、例えば、負極サブリード部3bを並行に複数設けるとともに、これと対称に正極サブリード部4bを並行に複数設け、複数の負極サブリード部3bの全て、及び、複数の正極サブリード部4bの全てに対して同時に熱を与えることで、負極3及び正極4の全面に対してよりいっそう素早く熱を与えることができるようになる。これにより、不具合のあるLEDモジュールをよりいっそう速やかに取り外すことができるようになる。
また、図9において説明したはんだ24による接合位置は、図示の例に限定されない。例えば、図9では、はんだ24は視認可能な位置にまで拡がっているが、このようにしなくても、十分容易にはんだ24を溶融させることができる。また、負極3及び正極4等の必ずしも全面にはんだ24が付着していなくても、十分容易にはんだ24を溶融させることができる。
さらに、LEDモジュール10の製造方法は、図10に示す方法に何ら限定されるものではない。図10においては、最後に金属板12から打ちぬいてLEDモジュール10を得るようにしたが、予め板11から負極3及び正極4のみをエッチング等により形成し、形成された負極3及び正極4に対して、リフレクタ2等を設けるようにしてもよい。また、リフレクタ2を形成する樹脂を流し込む位置も、図13を参照しながら説明した位置に何ら限定されず、任意に決定すればよい。
また、図8等を参照しながら説明したハーフエッジ部の形成について、本実施形態では、リフレクタ2が設けられる面とは反対側に対してエッチング加工やプレス加工等されるようにしているが、これらの加工の面は、図示の例に何ら限定されず、図示の面とは逆の面に対して加工が行われるようにしてもよい。図示の例と逆側の面に対して加工しても樹脂と負極3及び正極4との接合面積を増加させることができる。
特に、ハーフエッジ部は、図示の例では長手方向及び短手方向の双方において対称になるように形成されているが、例えば、負極3及び正極4のうちの少なくとも一方の電極中央近傍について、点対称の位置になるように、ハーフエッジ部を設けてもよい。このようにしても、例えばプレス加工時の押圧による影響を打ち消すことができ、十分な効果が得られる。
なお、本発明は、前記の各実施形態同士を組み合わせたり、周知技術等を適宜付加、削除、転換等して、実施することができる。
2 リフレクタ(ケース)
3 負極(第一電極、電極)
3a 負極リード部
3b 負極サブリード部(第一熱付与部)
3c ハーフエッジ部
4 正極(第二電極、電極)
4a 正極リード部
4b 正極サブリード部(第二熱付与部)
4c ハーフエッジ部
5 レンズ
6 蛍光体材料
7 半導体発光素子
10 LEDモジュール
20 LEDモジュール
23 基板(回路基板)
24 はんだ
24a,24b プリント回路
30 LEDモジュール
40 LEDモジュール
50 照明装置

Claims (2)

  1. 正極と負極とを備える1つの電極群と、該1つの電極群と正極および負極の向きが同じで、かつ正極および負極が隣り合うように設けられた他の電極群と、を備え、
    前記1つの電極群の正極と前記他の電極群の正極とは金属板で結ばれており、
    前記1つの電極群の負極と前記他の電極群の負極とは金属板で結ばれており、
    前記正極同士を結ぶ金属板と前記負極同士を結ぶ金属板との間に備えるゲートから樹脂を注入することを特徴とするLEDモジュール。
  2. 請求項1に記載のLEDモジュールと、前記LEDモジュールを固定する回路基板とを備え、
    少なくとも前記第一電極及び前記第二電極と、前記回路基板上に形成された電気回路とがはんだにより電気的に接続されて、前記LEDモジュールが前記回路基板に固定されていることを特徴とする、照明装置。
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