JP2016111299A - Light-emitting diode module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明器具の光源として使用される発光ダイオードモジュールに関する。 The present invention relates to a light emitting diode module used as a light source of a lighting fixture.
発光ダイオードは、指向性を有しており、光をスポット的に照射するため、不快グレアを発生させやすい。一般的に、室内を照明する標準的な白色発光ダイオード式照明灯においては、光源を覆うように樹脂製のシェードを設けることによって不快グレアを低減している。より遠くに広範囲に光を照射するための光源の光量が比較的大きい発光ダイオード式照明器具においては、反射効率の高い筒形のリフレクタの開口に光を拡散させる拡散レンズを設けることによって不快グレアを低減している。 The light-emitting diode has directivity and irradiates light in a spot manner, so that unpleasant glare is likely to occur. Generally, in a standard white light-emitting diode type illumination lamp that illuminates a room, unpleasant glare is reduced by providing a resin shade so as to cover the light source. In a light-emitting diode type luminaire with a relatively large amount of light source for irradiating light over a wide area farther away, discomfort glare can be prevented by providing a diffuser lens that diffuses light at the opening of a cylindrical reflector with high reflection efficiency. Reduced.
シェードまたは拡散レンズを設けると、光源から発生する光線がシェードまたは拡散レンズを透過するときに明るさが減衰する。十分な明るさを得るためには、光源に対してより大きな光量が要求されるので、エネルギ損失もより大きくなる。特に、光源が多数の発光ダイオード素子を集中して配設した発光ダイオードモジュールである場合は、発熱による発光ダイオード素子の破損を防ぐために、配設することができる発光ダイオード素子の数に限りがあり、シェードまたは拡散レンズによって十分な光量を得ることができなくなるおそれがある。 When the shade or the diffusion lens is provided, the brightness is attenuated when the light beam generated from the light source passes through the shade or the diffusion lens. In order to obtain sufficient brightness, a larger amount of light is required for the light source, so that energy loss becomes larger. In particular, when the light source is a light emitting diode module in which a large number of light emitting diode elements are concentrated, the number of light emitting diode elements that can be disposed is limited in order to prevent damage to the light emitting diode elements due to heat generation. There is a possibility that a sufficient amount of light cannot be obtained by the shade or the diffusion lens.
特許文献１は、全体の発光効率を変えずに、拡散反射成分を鏡面反射成分よりも大きくなるようにリフレクタの反射面を形成することによって不快グレアを低減する投光器のような発光ダイオード式照明器具を開示している。従前から、光の乱反射によって白色化が生じることが知られており、特許文献１の発明によると、リフレクタの開口から照射される光の白色化によって照射効率を低下させずに不快グレアを低減することができる。 Patent Document 1 discloses a light-emitting diode type lighting apparatus such as a projector that reduces discomfort glare by forming a reflecting surface of a reflector so that a diffuse reflection component is larger than a specular reflection component without changing the overall luminous efficiency. Is disclosed. Conventionally, it has been known that whitening occurs due to irregular reflection of light. According to the invention of Patent Document 1, unpleasant glare is reduced without reducing irradiation efficiency by whitening of light irradiated from the opening of the reflector. be able to.
リフレクタの拡散反射成分の増大によって不快グレアを低減する方法によると、リフレクタの散乱光による光の白色化によって、照射場所における不快グレアを低減することができるが、光源のスポット的な発光の状態が依然として存在している。したがって、光源の周囲における不快グレアをより低減することができる余地がある。 According to the method of reducing the unpleasant glare by increasing the diffuse reflection component of the reflector, the unpleasant glare at the irradiation place can be reduced by whitening the light by the scattered light of the reflector, but the state of the spot light emission of the light source is reduced. Still exists. Therefore, there is room for further reducing unpleasant glare around the light source.
本発明は、上記課題に鑑みて、光源の周囲における不快グレアをより低減する発光ダイオードモジュールを提供することを目的とする。本発明の発光ダイオードモジュールによって得ることができるいくつかの利点は、発明の実施の形態の説明において、その都度具体的に示される。 An object of this invention is to provide the light emitting diode module which reduces the discomfort glare around a light source more in view of the said subject. Several advantages that can be obtained by the light emitting diode module of the present invention are specifically shown each time in the description of the embodiments of the present invention.
本発明の発光ダイオードモジュールは、基板（３）と、基板（３）の上の所定の領域（α）に配設される複数の発光ダイオード素子（２）と、基板（３）の所定の領域（α）に全面が密着するように取り付けられ複数の発光ダイオード素子（２）を電気絶縁状態で固着し複数の発光ダイオード素子（２）の光のうち基板の方向に向かう光を拡散反射させる梨地面の反射面を有する反射板（５）と、蛍光体を含む光透過性樹脂によって反射板（５）と共に複数の発光ダイオード素子（２）を基板（３）の上で封入するパッケージ（１０）と、を含んでなる。 The light emitting diode module of the present invention includes a substrate (3), a plurality of light emitting diode elements (2) disposed in a predetermined region (α) on the substrate (3), and a predetermined region of the substrate (3). A pear that is attached so that the entire surface is in close contact with (α) and fixes the plurality of light emitting diode elements (2) in an electrically insulated state to diffusely reflect light directed toward the substrate out of the light from the plurality of light emitting diode elements (2). A reflector (5) having a reflective surface on the ground, and a package (10) enclosing a plurality of light emitting diode elements (2) on the substrate (3) together with the reflector (5) by a light-transmitting resin containing a phosphor. And comprising.
より有力な発光ダイオードモジュールは、基板（３）が銅製である。また、反射板（５）がアルミニウム板である。また、反射板（５）が反射面の表面全面に真空蒸着によるアルミニウム薄膜（５Ａ）を有する。また、反射板（５）の反射面の表面に設けられる真空蒸着によって形成される酸化チタン薄膜（７）を含んでなる。 In a more powerful light emitting diode module, the substrate (3) is made of copper. The reflecting plate (5) is an aluminum plate. Moreover, the reflecting plate (5) has an aluminum thin film (5A) formed by vacuum deposition over the entire surface of the reflecting surface. Moreover, the titanium oxide thin film (7) formed by the vacuum evaporation provided in the surface of the reflective surface of a reflecting plate (5) is comprised.
本発明の発光ダイオードモジュールは、好ましくは、光を拡散反射させる反射面を有するリフレクタ（１２）が一体的に取り付けられる。また、好ましくは、パッケージの外枠内面（１０Ａ）が光を拡散反射させる反射面を有する。 In the light emitting diode module of the present invention, preferably, a reflector (12) having a reflection surface for diffusing and reflecting light is integrally attached. Preferably, the inner surface (10A) of the outer frame of the package has a reflection surface that diffuses and reflects light.
本発明の発光ダイオード式照明器具は、発光ダイオードモジュールにおいて光源の複数の発光ダイオード素子の発する基板の方向に向かう光を拡散反射させるので、光が拡散し、見掛け上、光源が拡大して指向性が抑えられる。その結果、光源の周囲における不快グレアをより低減することができる。 The light-emitting diode illuminator of the present invention diffuses and reflects light directed toward the substrate emitted by a plurality of light-emitting diode elements of the light source in the light-emitting diode module, so that the light diffuses and apparently the light source expands and directivity Is suppressed. As a result, unpleasant glare around the light source can be further reduced.
図１は、実施の形態の発光ダイオードモジュールを水平に置いたときの縦方向の断面を模式的に示す。図２は、図１に示される反射板の表面を拡大して模式的に示す。以下、本発明の代表的な実施の形態の発光ダイオードモジュールの構成を具体的に示す。 FIG. 1 schematically shows a longitudinal section when the light emitting diode module of the embodiment is horizontally placed. FIG. 2 schematically shows an enlarged surface of the reflector shown in FIG. Hereinafter, the configuration of the light-emitting diode module according to a typical embodiment of the present invention will be specifically described.
実施の形態の発光ダイオードモジュール１は、玄関ホールのような高天井を有する比較的大きい室内に設けられる照明灯、あるいは競技場に設けられる投光器のような比較的大型の照明器具の光源として使用することができる。 The light emitting diode module 1 according to the embodiment is used as a light source for a relatively large luminaire such as an illumination lamp provided in a relatively large room having a high ceiling such as an entrance hall or a projector provided in a stadium. be able to.
発光ダイオードモジュール１は、複数の発光ダイオード素子が１枚の基板の上に集積されるようにそれぞれ近接して並べて配設され、複数の発光ダイオード素子を封入する光透過性樹脂と、光透過性樹脂に含まれる蛍光体と、各種配線と、端子と、を含めて一体化した光源を形成するユニットである。発光ダイオードモジュール１は、スイッチング素子や抵抗素子のような回路素子、放熱部材、あるいは反射部材を含むことがある。 The light emitting diode module 1 includes a light transmissive resin disposed in close proximity so that a plurality of light emitting diode elements are integrated on a single substrate, encapsulating the plurality of light emitting diode elements, and a light transmissive property. This is a unit that forms an integrated light source including phosphors contained in resin, various wirings, and terminals. The light emitting diode module 1 may include a circuit element such as a switching element or a resistance element, a heat radiating member, or a reflecting member.
実施の形態の発光ダイオードモジュール１では、複数の発光ダイオード素子２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）が基板３の上の所定の領域αに所定の間隔Ｌをもって並べて配設されている。図１に示される発光ダイオード素子２は、それぞれサファイアの絶縁基板の上に各半導体層と電極を積層したよく知られている一般的な構成を有する。したがって、実施の形態の発光ダイオードモジュール１は、チップオンボード（COB，Chip On Board）の構造を有する。 In the light emitting diode module 1 of the embodiment, a plurality of light emitting diode elements 2 (2A, 2B, 2C) are arranged in a predetermined region α on the substrate 3 with a predetermined interval L. The light-emitting diode element 2 shown in FIG. 1 has a well-known general structure in which each semiconductor layer and an electrode are stacked on a sapphire insulating substrate. Therefore, the light emitting diode module 1 of the embodiment has a structure of a chip on board (COB).
複数の発光ダイオード素子２は、見掛け上、１つの光源になるように可能な限りそれぞれ近接して配置される。図１に示される実施の形態の発光ダイオードモジュール１においては、全ての発光ダイオード素子２が等間隔で配設されている。発光ダイオード素子２の平面形状によって、水平に置かれた発光ダイオードモジュール１の各発光ダイオード素子２の縦方向における間隔と、横方向における間隔とが異なることがある。 The plurality of light emitting diode elements 2 are arranged as close to each other as possible so as to be apparently one light source. In the light emitting diode module 1 of the embodiment shown in FIG. 1, all the light emitting diode elements 2 are arranged at equal intervals. Depending on the planar shape of the light-emitting diode element 2, the distance between the light-emitting diode elements 2 of the light-emitting diode module 1 placed horizontally may be different from the distance in the horizontal direction.
基板３は、熱伝導率に優れている銅製であることが望ましい。なお、実施の形態の発光ダイオードモジュール１においては、熱伝導率において銅の性質を有すると認められる限りにおいて、銅の含有率に関係なく銅製という。基板２の発光面側の表面には、基板３を腐蝕から保護するための金属鍍金が施されている。以下の説明では、基板３の発光ダイオード２が取り付けられる側の面を発光面として、発光面の反対側の面を非発光面という。 The substrate 3 is preferably made of copper having excellent thermal conductivity. In addition, in the light emitting diode module 1 of embodiment, as long as it is recognized that it has a copper property in thermal conductivity, it says that it is made of copper irrespective of the content rate of copper. A metal plating for protecting the substrate 3 from corrosion is applied to the surface of the substrate 2 on the light emitting surface side. In the following description, the surface of the substrate 3 on which the light emitting diode 2 is attached is referred to as a light emitting surface, and the surface opposite to the light emitting surface is referred to as a non-light emitting surface.
金属鍍金で形成される鍍金層４は、基板３の発光面における少なくとも所定の領域α以外の表面に均一に設けられる。実施の形態の発光ダイオードモジュール１では、基板３の発光面側の表面全面に鍍金層４が設けられている。鍍金層４の鍍金材料は、基板３が銅製である場合は、ニッケルが有効である。鍍金層４の鍍金材料は、基板３の材質に合わせて基板３の保護に有効である鍍金性能が高い金属が適用される。発光ダイオードモジュール１が比較的光量の大きい光源を形成するときは、望ましくは、鍍金層４の鍍金材料は、熱伝導性が良好な金属が選択される。 The plating layer 4 formed of metal plating is uniformly provided on the surface of the light emitting surface of the substrate 3 other than at least the predetermined region α. In the light emitting diode module 1 of the embodiment, the plating layer 4 is provided on the entire surface of the substrate 3 on the light emitting surface side. As the plating material of the plating layer 4, nickel is effective when the substrate 3 is made of copper. As the plating material of the plating layer 4, a metal having high plating performance that is effective for protecting the substrate 3 is applied in accordance with the material of the substrate 3. When the light emitting diode module 1 forms a light source having a relatively large amount of light, the plating material for the plating layer 4 is desirably selected from metals having good thermal conductivity.
反射板５は、発光ダイオード素子３の光のうち基板３の方向に向かう光を正規の反射方向に向かうように反射させる。以下の説明では、反射板５の発光ダイオード素子５が取り付けられる側の面を反射面として、反射面の反対側の面を非反射面という。反射板５は、基板３の発光面側の所定の領域αに全面が密着するように取り付けられ固定される。反射板５の反射面の表面上には、複数の発光ダイオード素子２がマウントされ、電気絶縁状態で固着される。 The reflection plate 5 reflects light directed toward the substrate 3 out of the light emitted from the light emitting diode element 3 so as to be directed in the normal reflection direction. In the following description, the surface of the reflecting plate 5 on which the light emitting diode element 5 is attached is referred to as a reflecting surface, and the surface opposite to the reflecting surface is referred to as a non-reflecting surface. The reflector 5 is attached and fixed so that the entire surface is in close contact with a predetermined region α on the light emitting surface side of the substrate 3. A plurality of light emitting diode elements 2 are mounted on the surface of the reflecting surface of the reflecting plate 5 and fixed in an electrically insulated state.
反射板５の性質は、９０％以上の反射率を達成できる材料が選択される。また、発光ダイオードモジュール１が比較的光量の大きい光源を形成し得ることを想定しているので、反射板５の性質は、熱伝導性が比較的良好である材料が選択される。実施の形態の発光ダイオードモジュール１における反射板５は、アルミニウム板である。反射板５の可視光の反射率を向上させるために、反射板５の反射面の表面全面に真空蒸着によってアルミニウムまたは銀の粒子を均一に付着させ、アルミニウム薄膜または銀薄膜を形成することができる。 As the properties of the reflector 5, a material that can achieve a reflectance of 90% or more is selected. In addition, since it is assumed that the light emitting diode module 1 can form a light source having a relatively large amount of light, a material having a relatively good thermal conductivity is selected as the property of the reflector 5. The reflecting plate 5 in the light emitting diode module 1 of the embodiment is an aluminum plate. In order to improve the reflectance of visible light of the reflecting plate 5, aluminum or silver particles can be uniformly deposited on the entire surface of the reflecting surface of the reflecting plate 5 by vacuum vapor deposition to form an aluminum thin film or silver thin film. .
本発明において、アルミニウム以外の反射板５に適用できる金属材料として、例えば、銀がある。ただし、銀は、硫化して変質による変色を生じ、可視光の反射率を低下させることがある。反射板５の反射面に変質しやすい材料を適用するときは、変質に対する対策が必要になることがある。 In the present invention, silver is an example of a metal material applicable to the reflector 5 other than aluminum. However, silver is sulfided to cause discoloration due to alteration, and may reduce the reflectance of visible light. When a material that easily changes in quality is applied to the reflecting surface of the reflecting plate 5, measures against the deterioration may be required.
実施の形態の反射面５の表面は、図２および図３に示されているように、不規則で比較的緩やかな斜面を有する梨地面に形成されている。反射板５は、より具体的には、エッチングによってアルミニウム板の表面を梨地面に成形し、その上に真空蒸着によってアルミニウム粒子を均一に付着させている。そのため、図２に示されるように、反射板５の反射面の表面は、同じ厚さのアルミニウム薄膜（真空蒸着薄膜）５Ａによって覆われた梨地面であるので、９０％以上の高い反射率を維持しながら、殆どの光線を拡散反射させることができる。 As shown in FIGS. 2 and 3, the surface of the reflecting surface 5 of the embodiment is formed on a pear surface having an irregular and relatively gentle slope. More specifically, the reflecting plate 5 is formed by forming the surface of an aluminum plate on a satin surface by etching and uniformly depositing aluminum particles thereon by vacuum deposition. Therefore, as shown in FIG. 2, the surface of the reflecting surface of the reflecting plate 5 is a pear ground covered with an aluminum thin film (vacuum-deposited thin film) 5A having the same thickness, and therefore has a high reflectance of 90% or more. While maintaining, most of the light can be diffusely reflected.
反射板５は、反射面の表面が梨地面であることによって光源から基板３の方向に出力される光線を高反射率で散乱させる。そのため、図４に示されるように、光線の多くが光源Ｏの周囲でより広範囲に拡散するので、実質的に立体角（照射幅）ｄが鏡面反射だけによる立体角ｄωよりも大きい立体角ｄφになる。その結果、見掛け上の光源の範囲が広がって指向性が小さくなり、光量を小さくしないで輝度を減少させることができる。また、白色発光ダイオードの場合は、白色化によって光源の中心における眩しさが低減される。 The reflecting plate 5 scatters the light beam output from the light source toward the substrate 3 with a high reflectance because the surface of the reflecting surface is a satin surface. Therefore, as shown in FIG. 4, since most of the light rays diffuse more extensively around the light source O, the solid angle dφ whose substantial solid angle (irradiation width) d is substantially larger than the solid angle dω due to specular reflection alone. become. As a result, the range of the apparent light source is widened, the directivity is reduced, and the luminance can be reduced without reducing the amount of light. Further, in the case of a white light emitting diode, glare at the center of the light source is reduced by whitening.
図３に示されるように、反射板５を備え照射効率を向上できる発光ダイオードモジュール１において、図３Ａに示される反射板の反射面が梨地面である発光ダイオードモジュールでは、図３Ｂに示される反射板の反射面が鏡面である発光ダイオードモジュールに比べて見掛け上の光源の範囲が拡大し、その結果、明るさを低下させずに眩しさが抑えられていることがわかる。 As shown in FIG. 3, in the light emitting diode module 1 that includes the reflector 5 and can improve the irradiation efficiency, the light emitting diode module in which the reflecting surface of the reflector shown in FIG. It can be seen that the range of the apparent light source is expanded as compared with the light emitting diode module in which the reflection surface of the plate is a mirror surface, and as a result, the glare is suppressed without reducing the brightness.
反射板５は、銅製の基板３の表面に形成されているニッケルの鍍金層４を介在させて比較的高い熱伝導率を有するアルミニウムの微粉末を適量混入したシリコンペースト６によって接着される。反射板５は、柔軟に変形するシリコンペースト６によって基板３に隙間なく密着されるので、基板３と反射板５との間の接触面積を最大にして、可能な限り高い熱伝導性が付与される。 The reflector 5 is bonded by a silicon paste 6 in which an appropriate amount of aluminum fine powder having a relatively high thermal conductivity is mixed with a nickel plating layer 4 formed on the surface of a copper substrate 3 interposed therebetween. Since the reflecting plate 5 is closely attached to the substrate 3 by the silicon paste 6 that is deformed flexibly, the contact area between the substrate 3 and the reflecting plate 5 is maximized and the highest possible thermal conductivity is imparted. The
ニッケルの鍍金層４は、熱伝導率がそれほど高くはない。しかしながら、ニッケルは、少なくとも熱絶縁性の材料ではなく、鍍金厚が十数μｍ程度であることから、光源の放熱効果にそれほど重要な影響を与えない。ただし、基板３において、発光面側でシリコンペースト６を介在させて反射板５と密接する所定の領域αにおける鍍金層４を限定的に除くことが可能である。銅製の基板３がアルミニウム製の反射板５と直接接触することによって、僅かであっても熱伝導率をより高くすることが期待できる。 The nickel plating layer 4 is not so high in thermal conductivity. However, since nickel is not at least a heat insulating material and has a plating thickness of about a dozen μm, it does not significantly affect the heat dissipation effect of the light source. However, in the substrate 3, the plating layer 4 in a predetermined region α that is in close contact with the reflector 5 through the silicon paste 6 on the light emitting surface side can be limitedly removed. When the copper substrate 3 is in direct contact with the aluminum reflector 5, it can be expected that the thermal conductivity is further increased even if it is slight.
柔軟なシリコンペースト６は、銅製の基板３とアルミニウム製の反射板５との間の熱膨張差を吸収する。基板３の表面積が比較的大きい実施の形態の発光ダイオードモジュール１において、７０℃に達する可能性がある銅製の基板３とアルミニウム製の反射板５の間に生じる熱変位の違いによる基板３の接着の崩壊あるいは発光ダイオードモジュール１の変形を防ぐことができる。 The flexible silicon paste 6 absorbs the difference in thermal expansion between the copper substrate 3 and the aluminum reflector 5. In the light emitting diode module 1 of the embodiment in which the surface area of the substrate 3 is relatively large, the adhesion of the substrate 3 due to the difference in thermal displacement that occurs between the copper substrate 3 and the aluminum reflector 5 that can reach 70 ° C. Can be prevented or the light emitting diode module 1 can be prevented from being deformed.
実施の形態の発光ダイオードモジュール１は、アルミニウム製の反射板５の反射面の表面全面に均一に酸化チタン薄膜７が設けられる。より具体的には、図２に示されるように、アルミニウム製の反射板５の反射面の表面全面にアルミニウム薄膜５Ａを介在させて、均一の厚さの酸化チタン薄膜７が付着されている。 In the light emitting diode module 1 of the embodiment, the titanium oxide thin film 7 is uniformly provided on the entire surface of the reflecting surface of the reflecting plate 5 made of aluminum. More specifically, as shown in FIG. 2, a titanium oxide thin film 7 having a uniform thickness is attached to the entire reflecting surface of the reflecting plate 5 made of aluminum with an aluminum thin film 5A interposed therebetween.
真空蒸着による酸化チタン薄膜７の薄膜は、基本的に粒子レベルに近い薄さであって、具体的に約数ｎｍから数μｍである。したがって、酸化チタン薄膜７は、微視的にはアルミニウム製の反射板５を被覆しておらず、反射板５の反射面の表面を実質的に透過させる。したがって、酸化チタン薄膜７は、アルミニウム製の反射板５の可視光を反射させる反射効率を低下させない。酸化チタン薄膜７は、反射板５で十分に反射させることができない特定の波長の光を散乱させる。その結果、反射板５の全体としては、最大９７％の高い反射率を得ることができる。 The thin film of the titanium oxide thin film 7 formed by vacuum deposition is basically close to the particle level, and is specifically about several nm to several μm. Therefore, microscopically, the titanium oxide thin film 7 does not cover the reflecting plate 5 made of aluminum, and substantially transmits the surface of the reflecting surface of the reflecting plate 5. Therefore, the titanium oxide thin film 7 does not reduce the reflection efficiency of reflecting the visible light of the aluminum reflector 5. The titanium oxide thin film 7 scatters light having a specific wavelength that cannot be sufficiently reflected by the reflecting plate 5. As a result, the reflection plate 5 as a whole can obtain a high reflectance of 97% at the maximum.
実施の形態の発光ダイオードモジュール１では、酸化チタン薄膜（真空蒸着膜）を、例えば、光透過性樹脂に酸化チタン（二酸化チタン）の微粉末を混入した樹脂層（光透過性樹脂膜）に実質的に置き換えることができない。真空蒸着膜は、性能に大きな影響を及ぼす。また、光透過性樹脂膜は、熱絶縁性であるので、熱伝導率を低下させる。比較的光量が大きい発光ダイオードモジュールにおいて、発光ダイオード素子と基板との間の熱伝導性の低下は、無視することができない放熱効果の低下を招き、発光ダイオード素子を損傷させる可能性がある。 In the light emitting diode module 1 according to the embodiment, the titanium oxide thin film (vacuum deposited film) is substantially formed on, for example, a resin layer (light transmissive resin film) in which fine powder of titanium oxide (titanium dioxide) is mixed in a light transmissive resin. Cannot be replaced. The vacuum deposited film has a great influence on the performance. Further, since the light transmissive resin film is thermally insulating, the thermal conductivity is lowered. In a light emitting diode module having a relatively large amount of light, a decrease in thermal conductivity between the light emitting diode element and the substrate may cause a decrease in heat dissipation effect that cannot be ignored and may damage the light emitting diode element.
基板３の発光面側において、アルミニウム製の反射板５が設けられる所定の領域αの外側の表面上には、ポリイミドやポリエステルでなるフレキシブル配線基板８が貼り付けられる。フレキシブル配線基板８には、予め複数の発光ダイオード素子２にそれぞれ電流を供給する配線がプリントされている。 On the light emitting surface side of the substrate 3, a flexible wiring substrate 8 made of polyimide or polyester is attached on the outer surface of the predetermined region α where the aluminum reflector 5 is provided. On the flexible wiring board 8, wirings for supplying currents to the plurality of light emitting diode elements 2 are printed in advance.
基板３の発光面側の表面における所定の領域αの上に配設される全ての発光ダイオード素子２は、ベースに相当する反射板５と共に蛍光体を含む光透過性樹脂９によって１個のパッケージ１０の中に封入される。全ての発光ダイオード素子２を収容するパッケージ１０は、本質的に外枠のみで構成される。外枠は、フレキシブル配線基板８の上に設けられる。見掛け上、発光ダイオードモジュール１は、１つの光源を形成する。 All the light emitting diode elements 2 disposed on the predetermined region α on the light emitting surface side surface of the substrate 3 are packaged together with a light transmitting resin 9 including a phosphor together with a reflecting plate 5 corresponding to a base. 10 is enclosed. The package 10 that accommodates all the light emitting diode elements 2 is essentially composed only of the outer frame. The outer frame is provided on the flexible wiring board 8. Apparently, the light emitting diode module 1 forms one light source.
各発光ダイオード素子２では、それぞれワイヤボンディングによって金線または銅線でなる導線１１による配線が施される。導線１１は、パッケージ１０の中においてフレキシブル配線基板８のプリント配線と接続する。導線１１は、アルミニウム製の反射板５と複数の発光ダイオード素子２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）と共にパッケージ１０に収容される。 In each light emitting diode element 2, wiring by the conducting wire 11 made of gold wire or copper wire is performed by wire bonding. The conducting wire 11 is connected to the printed wiring of the flexible wiring board 8 in the package 10. The conducting wire 11 is accommodated in the package 10 together with the aluminum reflector 5 and the plurality of light emitting diode elements 2 (2A, 2B, 2C).
光透過性樹脂９で形成される透光部位には、所望の光の色具合を考慮して適当な量の黄色の蛍光体が混合されている。実施の形態の発光ダイオードモジュール１の透光部位は、光透過性樹脂であるシリコン樹脂にハイアロン系の蛍光体を混合してなる。そのため、発光ダイオードモジュール１では、発光ダイオード素子２を発光させていないとき、外見上、光源の全体が黄色のように見える。 An appropriate amount of a yellow phosphor is mixed in the light-transmitting portion formed of the light-transmitting resin 9 in consideration of the desired color of light. The light-transmitting portion of the light-emitting diode module 1 according to the embodiment is formed by mixing a hyalon-based phosphor with a silicon resin that is a light-transmitting resin. Therefore, in the light emitting diode module 1, when the light emitting diode element 2 is not emitting light, the whole light source looks yellow.
図１に示される実施の形態の発光ダイオードモジュール１は、光を拡散反射させる反射面を有するリフレクタ１２が一体的に取り付けられている。リフレクタ１２は、図４Ｂに示されるように、光源Ｏから発生される散乱光を角度θで拡散反射させることによって、角度θの方向の見掛け上の光源の範囲を拡大させて指向性をより小さく抑える。そのため、不快グレアを一層低減することができる。また、白色発光ダイオードの場合は、白色化によって、全体的な眩しさをより低減する。 In the light emitting diode module 1 of the embodiment shown in FIG. 1, a reflector 12 having a reflecting surface for diffusing and reflecting light is integrally attached. As shown in FIG. 4B, the reflector 12 diffuses and reflects the scattered light generated from the light source O at an angle θ, thereby expanding the apparent range of the light source in the direction of the angle θ and reducing the directivity. suppress. Therefore, unpleasant glare can be further reduced. In the case of a white light emitting diode, the overall glare is further reduced by whitening.
図１に示される実施の形態の発光ダイオードモジュール１では、パッケージ１０の外枠内面１０Ａを光が拡散反射する反射面に形成することができる。ただし、パッケージ１０の外枠が十分に低いので、光源の周囲における不快グレアを低減する上で、外枠内面１０Ａを光が拡散反射する反射面に形成することは必須ではない。 In the light emitting diode module 1 of the embodiment shown in FIG. 1, the inner surface 10 </ b> A of the outer frame of the package 10 can be formed on a reflective surface on which light is diffusely reflected. However, since the outer frame of the package 10 is sufficiently low, it is not essential to form the inner surface 10A of the outer frame as a reflective surface on which light is diffusely reflected in order to reduce unpleasant glare around the light source.
本発明の発光ダイオードモジュールは、本発明の技術思想に反しない限り、実施の形態の発光ダイオードモジュールと同じ構成に限定されず、すでにいくつかの例が示されているが、変形したり、置換したり、あるいは他の発明と組み合わせて実施することが可能である。 The light-emitting diode module of the present invention is not limited to the same configuration as the light-emitting diode module of the embodiment unless it is contrary to the technical idea of the present invention, and some examples have already been shown. Or in combination with other inventions.
本発明は、発光ダイオード式照明器具に適用できる。特に、比較的光量の大きい発光ダイオード式照明器具に適する。本発明は、不快グレアを効果的に低減する。本発明は、蛍光灯あるいは水銀灯から省エネルギ化に効果がある発光ダイオード式照明灯への置換えを促進する。 The present invention can be applied to a light-emitting diode type luminaire. In particular, it is suitable for a light-emitting diode type lighting apparatus having a relatively large amount of light. The present invention effectively reduces discomfort glare. The present invention promotes the replacement of a fluorescent lamp or a mercury lamp with a light emitting diode type illumination lamp that is effective for energy saving.
１ 発光ダイオードモジュール
２ 発光ダイオード素子
３ 基板
４ 鍍金層
５ 反射板
５Ａ アルミニウム薄膜（真空蒸着膜）
６ シリコンペースト
７ 酸化チタン薄膜（真空蒸着膜）
８ フレキシブル配線基板
９ 光透過性樹脂
１０ パッケージ
１０Ａ 外枠内面
１１ 導線
１２ リフレクタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light emitting diode module 2 Light emitting diode element 3 Board | substrate 4 Metal plating layer 5 Reflecting plate 5A Aluminum thin film (vacuum vapor deposition film)
6 Silicon paste 7 Titanium oxide thin film (vacuum deposited film)
8 Flexible wiring board 9 Light transmissive resin 10 Package 10A Outer frame inner surface 11 Conductor 12 Reflector
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