JP2019197673A - Light emitting device, lighting device, and manufacturing method of light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光装置、照明装置、及び発光装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a light emitting device, a lighting device, and a method for manufacturing the light emitting device.
従来、上面が開口したパッケージに、発光素子が実装された基板を収めた発光装置が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2、及び特許文献3参照)。また、特許文献3には、パッケージの内部を封止材で封止するとともに、上面開口に沿ってパッケージの内壁に切欠きを設け、ガラス板等の透光板を切欠きに嵌め込み固定し、当該透光板の側面に沿ってパッケージの内部を密閉する技術が示されている。
Conventionally, a light-emitting device in which a substrate on which a light-emitting element is mounted is packaged in a package having an open top surface is known (see, for example,
特許文献3の技術では、パッケージの内部の封止材と、パッケージの上面開口に嵌め込み固定された透光板とが密着している場合、発光装置の製造時や点灯使用時に、封止材にクラック等の損傷が生じることがある。 In the technique of Patent Document 3, when the sealing material inside the package and the translucent plate fitted and fixed in the upper surface opening of the package are in close contact with each other, the sealing material is used when the light emitting device is manufactured or used. Damage such as cracks may occur.
本発明は、封止材の損傷を抑えることができる発光装置、照明装置、及び発光装置の製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a light-emitting device, a lighting device, and a method for manufacturing the light-emitting device that can suppress damage to a sealing material.
本発明は、発光素子を実装した実装基板と、前記実装基板を収める収容凹部が設けられたケースと、を有し、前記収容凹部の底面に前記実装基板が配置された発光装置において、前記収容凹部に充填され、前記実装基板を封止する透光性の封止材と、前記封止材の表面に設けられた透光性の保護部材と、前記収容凹部の中に設けられ、前記保護部材を支持する支持部材と、を備え、前記支持部材と前記封止材とは、熱膨張係数、及び弾性率が略等しく、前記保護部材は、前記支持部材に支持された状態で、当該保護部材と前記収容凹部との間に隙間をあけて設けられ、前記隙間には、柔軟性を有する接着剤、又は柔軟性を有する前記封止材が充填され、前記接着剤、又は前記封止材によって前記保護部材が前記収容凹部に結合されている、ことを特徴とする。 The present invention includes a mounting substrate on which a light emitting element is mounted, and a case provided with a housing recess for housing the mounting substrate, and the housing includes the housing substrate disposed on a bottom surface of the housing recess. A light-transmitting sealing material that fills the recess and seals the mounting substrate, a light-transmitting protection member provided on the surface of the sealing material, and the protection recess provided in the housing recess. A support member that supports the member, wherein the support member and the sealing material have substantially the same thermal expansion coefficient and elastic modulus, and the protection member is supported by the support member in a state of being protected. A gap is provided between the member and the housing recess, and the gap is filled with a flexible adhesive or the flexible sealing material, and the adhesive or the sealing material The protective member is coupled to the receiving recess by The features.
本発明は、上記発光装置において、前記支持部材は、前記収容凹部の底面から延びる柱状の部材である、ことを特徴とする。 According to the present invention, in the light emitting device, the support member is a columnar member extending from a bottom surface of the housing recess.
本発明は、上記発光装置において、前記支持部材は、前記支持部材が載置される枠形状を成し、前記保護部材と接触する縁部には、前記枠の内外をつなぐ凹部が設けられている、ことを特徴とする。 In the light-emitting device according to the present invention, the support member has a frame shape on which the support member is placed, and a recess that connects the inside and the outside of the frame is provided at an edge portion that contacts the protection member. It is characterized by that.
本発明は、上記発光装置において、前記保護部材の全周に亘って前記収容凹部との間に前記隙間が設けられている、ことを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the light emitting device, the gap is provided between the protective member and the housing recess.
本発明は、上記発光装置において、前記収容凹部の底面には、前記実装基板に電気的に接続される電気配線が通る配線孔が貫通し、前記実装基板が前記配線孔を塞ぐ、ことを特徴とする。 According to the present invention, in the light emitting device, a wiring hole through which an electrical wiring electrically connected to the mounting board passes is penetrated in a bottom surface of the housing recess, and the mounting board closes the wiring hole. And
本発明は、上記発光装置において、前記電気配線の先端部には、前記実装基板の実装面に引っ掛かり、当該実装面にはんだ付けにより電気的に接続される差込金具が設けられている、ことを特徴とする。 According to the present invention, in the light emitting device, an insertion fitting that is hooked to a mounting surface of the mounting substrate and is electrically connected to the mounting surface by soldering is provided at a tip portion of the electric wiring. It is characterized by.
本発明は、上記のいずれかに記載の発光装置を光源に備えたことを特徴とする照明装置を提供する。 The present invention provides an illuminating device characterized in that any one of the light emitting devices described above is provided in a light source.
本発明は、発光素子を実装した実装基板と、前記実装基板を収める収容凹部が設けられたケースと、を有し、前記収容凹部の底面に前記実装基板が配置され、当該実装基板が前記収容凹部に充填された透光性の封止材によって封止され、前記収容凹部の開口に透光性の保護部材が配置された発光装置の製造方法において、前記保護部材が前記封止材と熱膨張係数、及び弾性率が略等しい支持部材で支持され、なおかつ、前記収容凹部との間に隙間をあけて配置された状態で、前記収容凹部の封止材を硬化して封止し、柔軟性を有する接着剤によって隙間を埋め、或いは、柔軟性を有する前記封止材によって前記封止の際に前記隙間を埋めることを特徴とする。 The present invention includes a mounting board on which a light emitting element is mounted, and a case provided with a housing recess for housing the mounting board, the mounting board is disposed on a bottom surface of the housing recess, and the mounting board is stored in the housing. In the method of manufacturing a light emitting device, which is sealed with a light-transmitting sealing material filled in the recess, and the light-transmitting protective member is disposed in the opening of the housing recess, the protection member is heated with the sealing material and the heat. In a state where it is supported by a support member having substantially the same expansion coefficient and elastic modulus, and is disposed with a gap between it and the accommodation recess, the sealing material of the accommodation recess is cured and sealed, and is flexible. The gap is filled with an adhesive having a property, or the gap is filled in the sealing with the flexible sealing material.
本発明によれば、発光装置の製造時や点灯使用時において、熱によって封止材、及び保護部材が膨張、及び収縮する際の力が、保護部材と収容凹部との間の隙間の接着剤によって緩和される。これにより、封止材から保護部材が剥離する等して当該封止材に生じるクラック等の損傷発生が抑えられる。
なお、本発明において、保護部材が収容凹部の大半を占める構成とすれば、気密性を大幅に向上させることができ、外気による発光素子の劣化を防ぐこともできる。
According to the present invention, when the light emitting device is manufactured or used for lighting, the force when the sealing material and the protective member are expanded and contracted by heat is the adhesive in the gap between the protective member and the housing recess. Is alleviated by. Thereby, generation | occurrence | production of damages, such as a crack which arises in the said sealing material, when a protection member peels from a sealing material is suppressed.
In the present invention, if the protective member occupies most of the housing recess, the airtightness can be significantly improved, and the light emitting element can be prevented from being deteriorated by the outside air.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る発光装置1の構成を示す斜視図である。図2は発光装置1の構成を示す四面図であり、図2(A)は正面図、図2(B)は側面図、図2(C)は背面図、図2(D)は平面図である。
発光装置1は、各種の照明装置の光源に用いられる装置であり、図1、及び図2に示すように、ケース2と、透明な保護カバー4と、を備えている。本実施形態の発光装置1は、防爆構造を有した機器として構成されており、燃発性ガスが発生し得る各種プラントや倉庫といった箇所でも使用可能になっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a
The
ケース2は、厚みが薄い直方体状を成し、光を出射する略矩形の収容凹部20(図4)を有する容器体であり、強度、耐食性、及び熱伝導性に優れた物質(例えばアルミニウム合金)を材料とした鋳造によって形成されている。このケース2には、耐食性を高めるために、アルマイト処理などの表面処理が施されている。また、収容凹部20の開放端が発光装置1の出射開口6となっており、照射光が当該出射開口6から出射される。
ケース2の外側面には、側方に突出した複数(図示例では4つ)の固定片8が一体に設けられている。固定片8の各々にはケース2の表裏面に貫通したねじ孔10が形成されており、ねじ孔10の各々に固定ねじが通されて、発光装置1が照明装置等に固定される。
The
A plurality of (four in the illustrated example)
図2(C)に示すように、ケース2の裏面2Bには、貫通孔である複数(図示例では2つ)の配線孔13が形成されており、高電位線、及び低電位線の電気配線14がそれぞれ配線孔13に通されている。これらの配線孔13は、充填剤16が充填されることで隙間なく気密に密閉されている。充填剤16には、絶縁性を有する材料が好適に用いられ、本実施形態ではエポキシ樹脂が用いられている。なお、アース線を接続するための配線孔13を別途にケース2に設けてもよい。
As shown in FIG. 2C, a plurality of (two in the illustrated example)
保護カバー4は、透光性を有し、なおかつ、物理的な接触に対する保護に適した硬質な材料(例えば、ガラス材など)から形成された部材であり、矩形の板状を成し、収容凹部20の開放端(すなわち、出射開口6)に配置されている。
保護カバー4は、収容凹部20の開放端の平面視形状よりも一回り小さいサイズの略相似形状に形成されており、保護カバー4の全周に亘って、収容凹部20との間に隙間δをあけて配置されている。保護カバー4の縁部4Aと収容凹部20との間の隙間δには、柔軟性を有する接着剤12が充填されており、接着剤12によって気密に密閉され、この接着剤12が保護カバー4をケース2に脱落不能に保持している。
The
The
次いで、発光装置1の内部構造について説明する。
図3は、図2(A)のIII−III断面の構成を模式的に示す図である。図4は、発光装置1の分解斜視図である。
図3、及び図4に示すように、ケース2の上面2Aには収容凹部20が設けられている。収容凹部20は、上面2Aからケース2の裏面2Bに向かって柱状(本実施形態では直方体状)に凹んだ形状を成しており、収容凹部20の内側面20Aが、上面2A、及び裏面2Bに対して略垂直となり、また、上記出射開口6と底面24とは略同一寸法形状を成している。この底面24には、発光装置1の光源であるLED実装基板22が固定されている。
Next, the internal structure of the
FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of the III-III cross section of FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view of the
As shown in FIGS. 3 and 4, a
LED実装基板22は、電気的絶縁、及び熱伝導性に優れたセラミックから成る平面視略矩形の部材であり、その表面に、多数のLED28、及びヒューズやバリスタ等の電子回路部品を含む電気回路が設けられている。LED実装基板22の裏面は、収容凹部20の底面24に熱的に結合し、LED28の発熱がLED実装基板22からケース2へ伝えられて放熱される。
The
図3に示すように、収容凹部20の内部は、所定の深さまで隙間無く充填された封止材50によって封止されており、この封止材50によってLED実装基板22の実装部品(LED28など)が保護されている。封止材50には、LED28の光を効率良く透過する透光性を有し、なおかつ、加熱によって硬化する材料が用いられており、本実施形態ではシリコーン樹脂が用いられている。
As shown in FIG. 3, the inside of the
収容凹部20において、封止材50の表面50Aは略平坦になされており、上記保護カバー4が封止材50の表面50Aに接触状態で設けられている。
In the
詳述すると、収容凹部20の中には、その四隅のそれぞれに、保護カバー4を支持する高さDの支持部材80が設けられている。各支持部材80は同一寸法形状を成し、先端部80Aが平坦に形成されており、それぞれの先端部80Aに保護カバー4が直接載置されている。これらの支持部材80は封止材50と同一の材料から成型されており、支持部材80の熱膨張係数、及び弾性率は封止材50と等しくなっている。
なお、支持部材80の先端部80Aの形状は、出射開口6の側に膨出した曲面形状としてもよく、かかる形状により、保護カバー4との間の接触面積を小さくできる。また、支持部材80の材料には、封止材50と略同じ熱膨張係数、及び弾性率を有していれば、任の材料を用いることができる。
Specifically, in the
Note that the shape of the
封止材50は、少なくとも支持部材80の高さDまで、すなわち、保護カバー4の裏面4S2が封止材50に接触する高さまで収容凹部20に充填され、加熱によって硬化されている。
The sealing
収容凹部20の中には、各LED28の上方を覆うように蛍光体層52が設けられている。蛍光体層52は、LED28の光を受けて蛍光を発する蛍光体から成る層状の部材であり、本実施形態では、保護カバー4の裏面4S2に薄膜状に形成されている。
A
保護カバー4は、上述の通り、その縁部4Aの全周に亘ってケース2の収容凹部20との間に隙間δを設けて配置される。この隙間δには、上述の通り、接着剤12が充填され、この接着剤12と封止材50とにより保護カバー4がケース2の収容凹部20に脱落不能に保持される。この接着剤12には、接着性に加え硬化状態においても柔軟性を有する材料が用いられ、本実施形態では、シリコーンシーラントが用いられている。そして、接着剤12が柔軟性を有することで、封止材50の損傷が抑えられているが、これについては後述する。
As described above, the
図5は、LED実装基板22に設けられ電気回路23の構成を示す平面図である。
同図に示すように、電気回路23は、配線パターン26を含み、この配線パターン26に、多数のLED28などの電子回路部品が接続されている。
LED28は、ベアチップ型の発光素子であり、所定の色(本実施形態では青色)の光を発する。LED28のそれぞれは、互いに所定の間隔をあけて格子状に配列されている。この配列において、直列に並んだ7個のLED28が1個の直列回路30Aを構成し、並列に並んだ11個の直列回路30Aが1個の並列回路30Bを構成している。
FIG. 5 is a plan view showing the configuration of the
As shown in the figure, the
The
図5に示すように、配線パターン26には、並列回路30Bを挟んで一対の配線接続ランド32が設けられている。配線接続ランド32は、電気配線14が接続される導電部である。配線接続ランド32は、LED実装基板22を貫通して形成された貫通孔34Aと、この貫通孔34Aの周囲に設けられた銅箔等の導電部34Bと、によって形成されている。
図4に示すように、配線接続ランド32の貫通孔34Aは、ケース2の配線孔13に対応した位置に設けられている。そして、高電位線、及び低電位線の各電気配線14がケース2の裏面2Bから配線孔13に差し込まれ、各々の先端部14Aが配線接続ランド32の貫通孔34Aを通ってLED実装基板22の表面に至り、配線接続ランド32の導電部34Bにはんだ付けにより電気的に接続される。
As shown in FIG. 5, the
As shown in FIG. 4, the through hole 34 </ b> A of the
図6は、差込金具36の構成を示す斜視図である。
本実施形態では、電気配線14と配線接続ランド32とは、差込金具36を用いて電気的に接続される。
詳述すると、電気配線14の先端部14Aは、表面を覆う絶縁皮膜が除去されて、芯材である導線材40が約5mmの長さに亘って剥き出した状態になされており、LED実装基板22への接続時には、この導線材40に差込金具36が装着される。差込金具36は、LED実装基板22の裏面側から貫通孔34Aに差し込まれ、当該LED実装基板22の表面に至り、配線接続ランド32に引っ掛かる導電性の金具である。具体的には、図6に示すように、差込金具36は、線材保持部42と、ランド係合部44とを有している。
FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of the
In the present embodiment, the
More specifically, the
線材保持部42は、導線材40に沿って延びるとともに、当該導線材40を複数の爪部42Aで挟み込んで挟持する部材であり、LED実装基板22の裏面側から貫通孔34Aに差し込まれる。ランド係合部44は、線材保持部42の先端部に設けられた返し44Aを有し、返し44AがLED実装基板22の実装面に引っ掛かることで係合し、配線接続ランド32の導電部34Bと接続される。返し44Aは、J字状に折れ曲がった形状を成し、貫通孔34AからLED実装基板22の表面側に引き出されて当該表面から引抜不能に係合し、配線接続ランド32の導電部34Bにはんだ付けにより電気的に接続される。
差込金具36を電気配線14の先端部14Aに装着することで、発光装置1の製造時には、LED実装基板22の裏面側から差込金具36を差し込み、配線接続ランド32に簡単に係合させることができる。
The
By attaching the insertion fitting 36 to the
この差込金具36を用いた電気配線14と配線接続ランド32との電気的接続構造においては、先端部14Aすなわち、電気配線14の導線材40、及び線材保持部42が充填剤16で絶縁されることで、防爆構造に要求される電気的絶縁が確保されている。また、LED実装基板22についても、封止材50で封止されることで絶縁されており、いわゆる充電部が空間を介して設けられていない構成となっている。
In the electrical connection structure between the
図7、及び図8は、発光装置1の製造工程を示す図である。
発光装置1の製造においては、先ず、LED28を含む電気回路23を実装したLED実装基板22を製造する(ステップS1)。LED28の実装には、ダイボンドやワイヤボンドを好適に用いることができる。
7 and 8 are diagrams showing a manufacturing process of the
In the manufacture of the
次いで、LED実装基板22をケース2の収容凹部20の底面24に、熱伝導接着剤60を用いて固定する(ステップS2)。熱伝導接着剤60は、熱伝導性に優れ、加熱によって固着する接着剤であり、例えば高熱伝導性シリコーン系接着剤が好適に用いられる。また、このステップS2においては、LED実装基板22が底面24に固定されることで、ケース2の裏面2Bの配線孔13がLED実装基板22によって塞がれた状態となる。
Next, the
次に、電気配線14の先端部14Aに差込金具36を装着し、差込金具36をケース2の裏面2Bから配線孔13に通し、LED実装基板22の裏面側から差し込む。そして当該差込金具36がLED実装基板22の電気回路23に係合し、当該電気回路23に差込金具36を半田により接続する(ステップS3)。その後、配線孔13に充填剤16を充填し、充填剤16を硬化させることで気密に密閉する(ステップS4)。この充填剤16には、加熱によって硬化するエポキシ樹脂が用いられる。
Next, the insertion fitting 36 is attached to the
次いで、収容凹部20の底面24に支持部材80を固定する(ステップS5)。支持部材80の固定には、接着や嵌め込み等の任意の固定手法を用いることができる。
Next, the
その後、少なくとも保護カバー4の裏面が封止材50に接触するように、ケース2の収容凹部20に封止材50を支持部材80の高さDまで充填する(ステップS6)。
次いで、蛍光体層52が裏面4S2に予め形成された保護カバー4を、その全周と収容凹部20との間に隙間δが設けられるように支持部材80に載置し、その状態で、収容凹部20の封止材50を加熱により硬化させ、LED実装基板22を封止する(ステップS7)。ステップS7において、封止材50に保護カバー4を載置する際には、余分な封止材50を保護カバー4の全周と収容凹部20との隙間δに逃がしながら、封止材50と保護カバー4との界面に気泡が生じないように重ね、気泡による光のロスを抑える。
Then, the sealing
Next, the
そして最後に、保護カバー4の全周の隙間δに接着剤12を充填し、接着剤12を硬化させることで、保護カバー4を収容凹部20に脱落不能に結合する(ステップS8)。
Finally, the adhesive 12 is filled in the gap δ around the entire circumference of the
この製造方法によれば、保護カバー4を支持部材80で支持するので、封止材50が未硬化状態のまま、保護カバー4を収容凹部20の所定位置に配置できる。これにより、封止材50の上面に保護カバー4を載せるために、当該封止材50を硬化させておく必要がなく、製造工程の自由度が高められる。
According to this manufacturing method, since the
なお、上述の製造工程では、ステップS3において配線孔13がLED実装基板22によって塞がれた状態になるので、ステップS4において配線孔13を充填剤16で塞ぐ前に、ステップS5以降を実施し、適宜のタイミングで、配線孔13を充填剤16で塞いでもよい。
In the above manufacturing process, since the
ここで、発光装置1の構造においては、LED実装基板22が封止材50に封止され、LED実装基板22の発熱が封止材50に直接的に伝わる。このため、発光装置1の製造時の加熱(特に図8、ステップS7)や点灯時のLED28の発熱により、封止材50が熱膨張し、また温度の低下に伴って収縮する。さらに、収容凹部20は、封止材50によって、その大半が略隙間無く埋められており、収容凹部20の内側に、封止材50の膨張、及び収縮による変形を受ける空間が無い。このため、封止材50が膨張すると、封止材50の表面50Aに膨出変形が生じる。
Here, in the structure of the
このとき、例えば上述の特許文献3のように、仮に保護カバー4がケース2に嵌め込み移動不能に固定されていると、封止材50の膨張及び収縮時の力が、そのまま封止材50自身に加わり、封止材50に損傷が生じることがある。特に、保護カバー4が封止材50の表面50Aに固定されている場合には、保護カバー4が移動できないため、封止材50が収縮する際に保護カバー4が封止材50の表面50Aから剥離し、これにより封止材50にクラックが生じることもある。このような封止材50の損傷は、LED28の配線の断線による不点灯や、光のロスを生じさせ、効率の低下につながる。
At this time, for example, as in Patent Document 3 described above, if the
また、本実施形態において、電気回路23には、多数のLED28が設けられ、さらに、これらが比較的狭い間隔で配置されているため、単位面積あたりの発熱も多くなっている。具体的には、前掲図5に示した電気回路23の横幅Laが約65mmであり、縦幅Lbが約25mmとなっている。また、LED28の平面視サイズは約1.0mm×1.5mmであり、直列回路30Aでは、LED28が約3mmの配置間隔A1で配置され、直列回路30Aが約4mmの配置間隔A2で並列に配置されている。
Further, in the present embodiment, the
そこで本実施形態の発光装置1においては、上述の通り、接着性に加え、硬化状態においても柔軟性を有する材料である接着剤12を用いて、保護カバー4をケース2の収容凹部20に結合している。この結果、熱による封止材50の膨張、及び収縮に連動して保護カバー4が移動可能となり、接着剤12の柔軟性によって保護カバー4が収容凹部20との結合を維持できる。これにより、封止材50の膨張、及び収縮に伴って当該封止材50自身に加わる力が緩和され、また、封止材50から保護カバー4が剥離することもないため、封止材50におけるクラックなどの損傷の発生が抑えられることとなる。
Therefore, in the
また、保護カバー4の縁部4Aと収容凹部20との間の隙間δが、保護カバー4の全周に亘って設けられることで、保護カバー4の移動方向の自由度が高くなっている。これにより、封止材50の膨張、及び収縮による力が、保護カバー4に対しどのような方向に加わっても、この力が緩和される方向に保護カバー4が動き、封止材50の損傷を、より確実に防止することができる。
In addition, since the gap δ between the
また、収容凹部20の中には、保護カバー4を支持するための支持部材80が設けられているが、この支持部材80は、熱膨張係数、及び弾性率が封止材50と等しくなっているため、LED実装基板22の発熱等によって封止材50が熱膨張し、また温度の低下に伴って収縮する際には、支持部材80も当該封止材50と同様に熱膨張し、或いは収縮するため、封止材50と支持部材80との間に欠陥が生じることもない。
Further, a
図9は、本実施形態に係る防爆形照明装置70の構成を示す斜視図である。
防爆形照明装置70は、防爆構造として構成された照明装置であり、図8に示すように、上述の発光装置1と、ベース体72と、を備えている。
ベース体72は、発光装置1と、商用電力を供給する電力線とを結線する容器体であり、鋳造によって成型されている。このベース体72は、略直方体の本体74と、この本体74の側面に設けられた一組のケーブルグランド76とを有し、本体74の上面に、発光装置1がケース2の裏面2Bを密着させた状態で、ねじ止め固定されている。本体74の上面には孔部が形成されており、発光装置1につながる電気配線14が孔部を通じて本体74の内部に引き込まれる。
ケーブルグランド76は、電力線を本体74の内部に引き込むための部材である。ケーブルグランド76から本体74に引き込まれた電力線が当該本体74の内部で、発光装置1の電気配線14と結線され、当該発光装置1に電力が供給される。
FIG. 9 is a perspective view showing a configuration of the explosion-
The explosion-
The
The
発光装置1は、上述の通り、防爆構造を有するため、この防爆形照明装置70のように、ベース体72の表面に固定するだけで、防爆型の照明装置を簡単に構成できる。
Since the light-emitting
なお、防爆形照明装置70において、発光装置1の隙間δに充填されている接着剤12を上から覆い隠すように、保護カバー4の縁部4Aの全周を、可撓性を有する可撓性材(例えば、アルミテープ等)で被覆してもよい。これにより、使用雰囲気によって、接着剤12にガス腐食等の劣化を生じることがなく、さらに、隙間δの気密性を維持することができる。
In the explosion-
上述した実施形態によれば、次のような効果を奏する。 According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
本実施形態の発光装置1では、保護カバー4が収容凹部20との間に隙間δをあけて配置され、この隙間δには、柔軟性を有する接着剤12が充填され、当該接着剤12によって保護カバー4が収容凹部20に結合されている。
これにより、発光装置1の製造時や点灯時の熱によって封止材50が膨張、及び収縮する場合でも、膨張、及び収縮の力に応じて保護カバー4が収容凹部20との結合を維持したまま移動し、また、封止材50自身に加わる力も緩和されるため、封止材50にクラックなどの損傷が発生することが抑えられる。
また、収容凹部20には保護カバー4を支持する支持部材80が設けられているので、発光装置1の製造時には、封止材50が未硬化状態のまま、保護カバー4を収容凹部20の所定位置に配置できる。これにより、封止材50の上面に保護カバー4を載せるために、当該封止材50を硬化させておく必要がなく、製造工程の自由度が高められる。
さらに、支持部材80は熱膨張係数、及び弾性率が封止材50と略等しいため、封止材50が熱膨張、又は収縮する際には、支持部材80も当該封止材50と同様に熱膨張し、或いは収縮し、封止材50と支持部材80との間に欠陥が生じることもない。
In the
Thereby, even when the sealing
Further, since the
Further, since the
本実施形態の発光装置1では、支持部材80は、収容凹部20の底面24から延びる柱状部材である。このため、未硬化状態の封止材50に保護カバー4を載せる際に、保護カバー4の裏面4S2に生じる気泡を、各支持部材80の間から外部(隙間δ)に容易に抜くことができ、保護カバー4と封止材50との界面に気泡が生じることを防止できる。
In the
本実施形態の発光装置1では、保護カバー4の全周に亘って収容凹部20との間に隙間δが設けられているので、封止材50の膨張、及び収縮によって、保護カバー4に対しどのような方向に力が加わっても、この力が緩和される方向に封止材50が動くことができる。
In the
本実施形態の発光装置1では、収容凹部20の底面24に、LED実装基板22に電気的に接続される電気配線14が通る配線孔13が貫通し、配線孔13をLED実装基板22が塞いでいるので、収容凹部20の気密性が高められる。また、発光装置1の製造時には、封止材50を収容凹部20に充填する前に、配線孔13に充填剤16を充填して閉じる必要がないので、製造工程の自由度が高められる。
In the
本実施形態の発光装置1では、電気配線14の先端部14Aには、LED実装基板22の裏面側から差し込まれ、LED実装基板22の電気回路23の表面に引っ掛かり、当該表面から引抜不能に係合する差込金具36が設けられている。
これにより、発光装置1の製造時には、差込金具36を配線孔13に差し込むだけで、電気回路23へ引抜不能に係合させることができるので、製造が容易になる。
In the
As a result, when the
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様の例示であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲において任意に変形、及び応用が可能である。 The above-described embodiment is merely an example of one aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied without departing from the gist of the present invention.
上述した実施形態において、柱状の支持部材80を例示したが、例えば図10に示すように、支持部材180は、保護カバー4が載置可能な枠形状であってもよい。この場合において、保護カバー4の裏面4S2が接触する縁部180Aには、枠の内外をつなぐ複数の凹部181が設けられることが好ましい。凹部181が設けられることで、未硬化状態の封止材50に保護カバー4を載せる際に、保護カバー4の裏面4S2に生じる気泡を、支持部材180の内側から凹部181を通じて外側に容易に抜くことができ、保護カバー4と封止材50との界面に気泡が生じることを防止できる。
In the above-described embodiment, the
上述した実施形態において、支持部材80と保護カバー4とが係合し、支持部材80によって保護カバー4が収容凹部20の中で位置決めされる構成としてもよい。或いは、保護カバー4を位置決めする位置決め部材を、収容凹部20の中に支持部材80とは別に設けてもよい。保護カバー4が位置決めされることで、当該保護カバー4の周囲に隙間δを確実に設けることができる。
In the above-described embodiment, the
上述した実施形態において、保護カバー4の周囲の隙間δを接着剤12で埋める構成を例示した。しかしながら、これに限らず、シリコーン樹脂から成る封止材50は十分な柔軟性を有するため、接着剤12に代えて当該封止材50で隙間δを埋めてもよい。この場合、前掲図8のステップS8において、接着剤12に代えて封止材50を隙間δに充填してもよい。また或いは、ステップS6において封止材50を充填する際、ステップS7で保護カバー4を載置したときに封止材50が隙間δに溢れて当該隙間δを埋めるように封止材50を充填してもよい。この場合、ステップS8の工程は省略される。
In the embodiment described above, the configuration in which the gap δ around the
上述した実施形態では、支持部材80を収容凹部20に設けた後(図8:ステップS5)に、封止材50を充填する(図8:ステップS6)場合を例示したが、これに限らない。すなわち、収容凹部20に封止材50を充填した後に支持部材80を収容凹部20に設けてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the sealing
上述した実施形態では、封止材50を充填した後(図8:ステップS6)、保護カバー4を支持部材80に載置して支持させる(図8:ステップS7)場合を例示したが、保護カバー4を支持部材80に支持させた後に、封止材50を充填してもよい。
In the embodiment described above, after filling the sealing material 50 (FIG. 8: step S6), the
上述した実施形態では、保護カバー4が出射開口6の平面視形状よりも一回り小さいサイズの略相似形状に形成されることで、保護カバー4の全周と、出射開口6との間に隙間δが設けられるようにした。しかしながら、保護カバー4の全周に隙間δが設けられる形状であれば、保護カバー4の形状は任意である。
In the embodiment described above, the
上述した実施形態では、保護カバー4の縁部4Aの全周に隙間δを設けたが、これに限らない。すなわち、熱による封止材50の膨張、及び収縮に応じて保護カバー4が移動し、封止材50における損傷発生が抑えることができれば、保護カバー4の一部がケース2の収容凹部20と接していてもよい。
In the embodiment described above, the gap δ is provided on the entire circumference of the
上述した実施形態では、保護カバー4の裏面4S2に、蛍光体層52を設けたが、蛍光体層52は、LED28と保護カバー4の間であって、LED28を覆う箇所であれば、任意の位置に設けることができる。例えば、次のようにして、封止材50に蛍光体層52を設けることもできる。すなわち、図8のステップS6において、封止材50を収容凹部20に充填した後、封止材50を硬化させる前に、封止材50に蛍光体層52の元となる材料を投入し、封止材50に膜状に拡散または沈殿させ、この状態で、封止材50を硬化させる。これにより、封止材50による封止と合わせて、蛍光体層52を一度に形成することができ、製造工程の合理化を図ることができる。
In the above-described embodiment, the
上述した実施形態では、発光素子としてLED28を例示したが、これに限らず、半導体レーザー素子等の他の素子を用いることもできる。
In the above-described embodiment, the
1 発光装置
2 ケース
4 保護カバー(保護部材)
6 出射開口(開口)
12 接着剤
13 配線孔
14 電気配線
20 収容凹部
22 LED実装基板(実装基板)
23 電気回路
24 収容凹部の底面
28 LED(発光素子)
36 差込金具
40 導線材
44 ランド係合部
44A 返し
50 封止材
52 蛍光体層
70 防爆形照明装置(照明装置)
80、180 支持部材
181 凹部
δ 隙間
1
6 Outgoing aperture (aperture)
12 Adhesive 13
23
36 Plug fitting 40
80, 180
Claims (8)
前記実装基板を収める収容凹部が設けられたケースと、を有し、
前記収容凹部の底面に前記実装基板が配置された発光装置において、
前記収容凹部に充填され、前記実装基板を封止する透光性の封止材と、
前記封止材の表面に設けられた透光性の保護部材と、
前記収容凹部の中に設けられ、前記保護部材を支持する支持部材と、を備え、
前記支持部材と前記封止材とは、熱膨張係数、及び弾性率が略等しく、
前記保護部材は、前記支持部材に支持された状態で、当該保護部材と前記収容凹部との間に隙間をあけて設けられ、
前記隙間には、柔軟性を有する接着剤、又は柔軟性を有する前記封止材が充填され、前記接着剤、又は前記封止材によって前記保護部材が前記収容凹部に結合されている、
ことを特徴とする発光装置。 A mounting substrate mounted with a light emitting element;
A case provided with a housing recess for receiving the mounting substrate,
In the light emitting device in which the mounting substrate is disposed on the bottom surface of the housing recess,
A light-transmitting sealing material that fills the housing recess and seals the mounting substrate;
A translucent protective member provided on the surface of the sealing material;
A support member provided in the housing recess and supporting the protection member;
The support member and the sealing material have substantially the same thermal expansion coefficient and elastic modulus,
The protection member is provided with a gap between the protection member and the housing recess in a state supported by the support member,
The gap is filled with a flexible adhesive, or the flexible sealing material, and the protective member is coupled to the housing recess by the adhesive or the sealing material,
A light emitting device characterized by that.
前記支持部材が載置される枠形状を成し、
前記保護部材と接触する縁部には、前記枠の内外をつなぐ凹部が設けられている、
ことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 The support member is
A frame shape on which the support member is placed,
The edge that contacts the protective member is provided with a recess that connects the inside and outside of the frame.
The light-emitting device according to claim 1.
前記保護部材が前記封止材と熱膨張係数、及び弾性率が略等しい支持部材で支持され、なおかつ、前記収容凹部との間に隙間をあけて配置された状態で、前記収容凹部の封止材を硬化して封止し、
柔軟性を有する接着剤によって隙間を埋め、或いは、柔軟性を有する前記封止材によって前記封止の際に前記隙間を埋める
ことを特徴とする発光装置の製造方法。
A mounting board on which a light emitting element is mounted; and a case provided with a housing recess for receiving the mounting board. The mounting board is disposed on a bottom surface of the housing recess, and the mounting board is filled in the housing recess. In the method for manufacturing a light emitting device, which is sealed with a light-transmitting sealing material, and a light-transmitting protective member is disposed in the opening of the housing recess,
The housing recess is sealed in a state where the protection member is supported by a support member having substantially the same thermal expansion coefficient and elastic modulus as the sealing material, and is disposed with a gap between the protection member and the housing recess. Harden and seal the material,
A method for manufacturing a light emitting device, wherein the gap is filled with a flexible adhesive, or the gap is filled with the flexible sealing material during the sealing.
Priority Applications (1)
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JP2018091472A JP2019197673A (en) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | Light emitting device, lighting device, and manufacturing method of light emitting device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023119403A1 (en) * | 2021-12-21 | 2023-06-29 | 星和電機株式会社 | Explosion-proof light-emitting diode unit |
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2018
- 2018-05-10 JP JP2018091472A patent/JP2019197673A/en active Pending
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