JP5740144B2 - 発光モジュールおよび発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光モジュールおよび発光装置に関し、特に発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）を用いた発光モジュールおよび当該発光モジュールを用いた照明装置、表示装置などの発光装置に関する。

近年、省エネルギーの次世代照明として、白熱電球に換えてＬＥＤを用いたＬＥＤ電球などの照明装置が増えてきている。ＬＥＤ照明装置においては、主にＬＥＤ光源として複数のＬＥＤチップを用いたものが多く利用されている。複数のＬＥＤチップを用いた照明装置は、１個のＬＥＤチップのみを用いる場合に比べて光源発光部の面積を広げることができ、照度を高くすることもできる。

複数のＬＥＤチップを用いたＬＥＤ発光モジュールを用いた照明装置として、例えば特許文献１がある。特許文献１は、マトリクス状に配列したＬＥＤチップを設けたＬＥＤモジュールと、ヒートシンクと、ＬＥＤモジュールをヒートシンクに装着するための固定具とを備え、端子部を絶縁性樹脂により被覆した発光ユニットおよび当該発光ユニットを用いた照明装置を提案しており、ＬＥＤモジュールには金属ベース基板を用いている。

特許文献１によれば、屋外で使用しても接続部分でのショートや腐食を無くすことが可能となる。また、ねじ込み式の口金を備えた照明装置等において複数の発光チップを用いた発光モジュールの熱特性を改善することが可能となる。

特開２００６−３１０１３８号公報

ＬＥＤモジュールを小型化するために、ＬＥＤチップの密集度を高めようとすると、特許文献１では、ＬＥＤチップが金属ベース基板表面の絶縁層を介して金属ベースに熱的に接続しているため、放熱性が悪く、密集度を高めるのが難しい。そこで、本発明者等の検討によれば、金属ベース基板の代わりに金属ベース基板表面の絶縁層よりも熱伝導性の高い材料からなるセラミック基板を用いることで、ＬＥＤチップの密集度を高められることを見出した。

しかしながら、セラミック基板を用いたＬＥＤモジュールを光源として用いた照明装置の場合、複数のＬＥＤチップからの発熱も集中し、セラミック基板、固定具、セラミック基板上に形成した構造物等が熱膨張する。その場合において、セラミック基板と他の部材との熱膨張度合いが異なるため、反りが生じる問題点がある。

また、反りが生じた場合にはＬＥＤチップを搭載したＬＥＤモジュールの受電部と、接続部の接続端子との接続が不十分になり信頼性が低下するという問題点がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、複数のＬＥＤチップの密集度を高めることが可能な熱伝導性セラミック基板を用いたＬＥＤ発光モジュールを提供すると共に、その発光モジュールの信頼性を高めることにある。また、当該発光モジュールを用いた発光装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の発光モジュール（１，１００）は、
金属基台（１０）と、樹脂基板（２０）と、セラミック基板（３１）と、セラミック基板（３１）に搭載された複数の発光ダイオード（３３）を有する発光モジュール（１，１００）であって、
前記金属基台（１０）は、発光ダイオード（３３）の照射方向の表面（１０ａ）が平坦面とされ、
前記樹脂基板（２０）の発光ダイオード（３３）の照射方向と反対側に位置する裏面（２０ｂ）は、平坦面とされ、前記金属基台（１０）の表面（１０ａ）と対向するように配設され、
前記樹脂基板（２０）の発光ダイオード（３３）の照射方向側に位置する表面（２０ａ）には、前記発光ダイオード（３３）に給電するための配線パターン（２５）が形成されており、
前記樹脂基板（２０）には、前記セラミック基板（３１）を内部に設置可能な矩形開口部（２３）が設けられ、
前記矩形開口部（２３）の長手方向の両側端部（２６）には、当該開口部（２３）内に配設した前記セラミック基板端部を発光ダイオード照射方向側から押圧するセラミック基板固定部材（４０）が配設され、
前記セラミック基板固定部材（４０）は、金属により形成され、
前記矩形開口部（２３）の対向する長辺（２７）の各々に固定した第１の橋脚（４１）と、第１の橋脚（４１）よりも幅の広い第２の橋脚（４２）と、第１および第２の橋脚部上に位置する平面橋部（４３）と、平面橋部（４３）から前記樹脂基板（２０）側に垂下った懸垂部（４４）と、平面橋部（４３）に設けた板バネ部（４５）および第１の橋脚間を連結する架設部（４６）を有し、さらに、前記配線パターン（２５）と前記橋脚（４１，４２）が接続および固定され、
前記セラミック基板（３１）の前記金属基台（１０）と反対側の表面には、前記発光ダイオード（３３）および発光ダイオード（３３）と電気的に接続した受電用の端子パッド（３８）が設けられており、
前記板バネ部（４５）は、前記端子パッド（３８）を押圧し、前記セラミック基板（３１）を前記セラミック基板固定部材（４０）と金属基台（１０）との間に挟持し、
前記第２の橋脚（４２）および懸垂部（４４）は、前記矩形開口部（２３）の長手方向の両端よりも外側に位置し、前記懸垂部（４４）と前記樹脂基板（２０）との間に空隙部を有し、
前記セラミック基板は、前記発光ダイオード素子を搭載する側の表面に形成され、前記発光ダイオード素子を囲むガラス材からなるリフレクタを備え、
前記樹脂基板は、前記矩形開口部の長手方向に沿って、前記セラミック基板固定部材の近傍に固定孔を備え、
前記固定孔は、長手方向が前記矩形開口部の長手方向と平行に配置され、
前記固定孔に挿入した締結部材により前記樹脂基板と前記金属基台とが固定されているすることを特徴とする。

本発明によれば、信頼性を高めたセラミック基板を用いたＬＥＤ発光モジュールおよび発光装置を提供することができる。

本発明に係る第１の実施の形態である発光モジュールの概略斜視図である。 図２は、図１の発光モジュールの概略正面図である。 図３は、図２の発光モジュールの断面図で、（ａ）がＡ−Ａ線断面図、（ｂ）がＢ−Ｂ線断面図である。 図４は、図１の発光モジュールにおける樹脂基板の裏面を示す平面図である。 図１の発光モジュールの組立状態を説明する概略斜視図である。 図６は、図３（ａ）のＣ部を拡大して示す模式的断面図である。 図７は、本発明に係る第２の実施の形態である発光装置の一部を示す概略斜視図である。 図８は、本発明に係る第３の実施の形態である発光モジュールの発光モジュールの組立状態を説明する概略斜視図である。

以下、本発明の一実施形態である発光モジュールおよび発光装置について図１〜図８を参照しながら説明する。

＜第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施態様に係るＬＥＤ発光モジュール１の構成の一例を示す斜視図、図２は図１の発光モジュール１の正面図である。図３は図２の発光モジュール１の断面を示すもので、（ａ）がＡ−Ａ線断面図、（ｂ）がＢ−Ｂ線断面図である。図４は図１の発光モジュールにおける樹脂基板の裏面を示す概略斜視図である。図５は図１の発光モジュールの組立状態を示す分解斜視図である。図６は図３（ａ）のＣ部を拡大して示す模式的断面図である。本実施形態の発光モジュール１は、ＬＥＤを光源とした発光モジュールであり、室内灯、室外灯などの照明装置などに内蔵される光源である。

本発明に係る発光モジュール１は、金属基台１０と、金属基台１０と重ね合わせネジ５０にて固定する矩形開口部２３を有する樹脂基板２０と、矩形開口部２３内に嵌め合わされ、上方から樹脂基板２０に固定されたセラミック基板固定部材４０により押圧固定されたセラミック基板光源３０からなり、セラミック基板光源３０に複数のＬＥＤチップが搭載されている。発光モジュールの照射方向は、正面方向、すなわち図３の紙面上方側となる。

金属基台１０は、アルミニウム、銅などの熱伝導性に優れた材料により形成されている。樹脂基板２０およびセラミック基板光源３０を搭載する側の表面１０ａは、平坦面とされ熱抵抗が大きくならないようにされている。本実施の形態において金属基台１０は矩形形状とされ、長手方向両端には、後述する発光装置本体に取付固定するためのモジュール取付部１３，１４が形成されている。モジュール取付部１３はネジ孔で、モジュール取付部１４は位置決めピンと嵌合する切り欠き孔である。また、樹脂基板２０を取付固定するためのネジ孔１１，１２が設けてある。尚、符号１５は位置決めピン孔である。

樹脂基板２０は、プリント基板であって、ガラスエポキシ樹脂などの公知の樹脂系材料よりなる。樹脂基板２０には矩形開口部２３が形成されており、矩形開口部２３内にセラミック基板光源３０を勘合する。矩形開口部２３はセラミック基板光源３０の外形よりも僅かに大きな大きさとし、熱の影響で膨張もしくは収縮したときに樹脂基板２０とセラミック基板３０がぶつかって、干渉しないようにしている。

矩形開口部３０の長手方向端部２６には、セラミック基板固定部材４０、４０が対向するように配設されている。また、樹脂基板２０には、矩形開口部３０の長手方向に沿って、セラミック基板固定部材４０の近傍の位置にネジ孔２１，２２が設けてある。ネジ孔２２はネジ５０の大きさに合わせた大きさとされる。ネジ孔２１は長孔とされ、その長手方向は、矩形開口部３０の長手方向と平行としている。また、ネジ孔２１とネジ孔２２はセラミック基板光源３０を搭載した状態において、セラミック基板光源３０の中心点を中心とした点対称の位置に設定している。点対照の位置とすることで、熱膨張により光源位置のズレ量を制御し、照明装置に用いた場合における配光パターンが大きく変化しないようにすることができる。

樹脂基板２０の裏面２０ｂには、金属層２４が形成されている。金属層２４は樹脂基板２０の熱伝導を改善する。また、金属基台表面１０ａおよび金属層２４を平坦面とし、互いの密着度を向上させることで、金属基台１０と樹脂基板２０の間の熱抵抗を下げることができ得る。反対側の表面２０ａには、所定の配線パターン２５が形成されている。図１において、配線パターン２５の一部を図示し、他の図面においては図示を省略する。配線パターン２５は、例えば、樹脂基板表面２０ａに設けたコネクタ５２とセラミック基板固定部材４０を電気的に接続している。コネクタ５２はネジ孔２１および／またはネジ孔２２の長手方向近傍に設け、発光モジュール１全体の短手方向の幅が広くならないようにしている。

セラミック基板光源３０は、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）などの熱伝導度の高い板状の材料からなる絶縁性のセラミック基板３１上に、基板表面に形成した配線パターン３６と、基板表面に接着固定した複数のＬＥＤチップ３３と、側部リフレクタ３４と、側部リフレクタ３４にて周囲を囲われた凹部３２と、凹部３２内に充填されＬＥＤチップ３３と配線パターン３６および側部リフレクタ３４を覆うモールド樹脂３７が配設されている。本実施の形態においてＬＥＤチップ３３は、各々の凹部３２内に１個を設けている。凹部３２は、図１に示すように３列としたマトリクス状に配列され、各列に１６個の凹部が形成されている。したがって、この発光モジュール１は、４８個のＬＥＤチップが密集して設けられており、このセラミック基板光源は３０は、細長の矩形形状である。また、配線パターン３６は、その一部が矩形のセラミック基板３１の長手方向端部側に引き出され、セラミック基板表面３１の長手方向端部側に受電用の端子パッド３８が形成されている。なお、本実施の形態では、ＬＥＤチップとして絶縁性の基板上に発光層を形成した、窒化ガリウム系のＬＥＤチップを用い、各列のＬＥＤチップ３３を直列に接続している。

受電用の端子パッド３８を通して給電してＬＥＤチップ３３を点灯すると、点灯に伴ってＬＥＤからの発熱が生じる。凹部３２間の距離を小さくしてＬＥＤチップ３３の密集度を高めると、隣接する他のＬＥＤチップからの発熱を受けＬＥＤチップの発光効率が低下する。よって、放熱性を高めるためには凹部３２間の距離を開けるのが好ましい。しかしながら、隣接する凹部３２間の距離を長く保ったままセラミック基板光源３０自体の大きさを小型化しようとすると、凹部３２の数量を減らさなければならない。凹部３２の数量を減少することは、発光照度の低下に直結する。そこで、本実施の形態においては、放熱性の高いセラミック基板３１を用いて凹部３２の密集度を高めることができるようにしている。

側部リフレクタ３４は、セラミック材料にて形成することができる。本実施の形態においては、ホウケイ酸ガラス等のガラス材に、光散乱粒子として酸化チタン（ＴｉＯ_２）または硫酸バリウム（ＢａＳＯ_４）等を含有させた物から構成している。ＳｉＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３等を主成分とするガラス粉末と、光散乱粒子とを有機媒質（ビヒクル）に分散させることにより調製したガラスペーストを所定の位置に印刷・塗布して形成することができる。
側部リフレクタ３４に用いるセラミック材料は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化チタン、ガラスセラミック、ガラス等が適当であり、透明なガラスを用いると、密集度を高めることができ、且つ、側部リフレクタ３４表面による反射光と同時に透過光も生じるので、セラミック基板光源３０全体の均一性および側方拡散性が向上し好適である。

モールド樹脂３７はエポキシ樹脂、シリコーン樹脂などからなりＬＥＤチップ３３を保護する。モールド樹脂３７内には、ＹＡＧ等の図示しない蛍光体粒子が混合されている。蛍光体粒子は、青色発光のＬＥＤチップ３３からの光により励起されＬＥＤチップ３３の補色である黄色の光を発する。側部リフレクタ３４を光散乱粒子を含有したガラスで構成し、１個のＬＥＤチップ３３に対し１つの凹部とする。凹部ができる限り小さくなるように側面部リフレクタ３４を配設することで、蛍光体粒子を含有したモールド樹脂３７を通過する光の光路長の差をできる限り小さくできる。よって、色むらの少ないセラミック基板光源を提供することができる。
また、側部リフレクタ３４を透明なガラスリフレクタまたは一部の光を透過するセラミックスリフレクタとしたときには、隣接する凹部３２の青色ＬＥＤチップ３３からの照射光をガラスリフレクタ３４を透過して受光することができる。この場合、いずれかのＬＥＤチップが故障した場合でも、隣接するＬＥＤチップからの照射光がガラスリフレクタ３４を透過して届くので、故障したＬＥＤチップが配設してある凹部３２も、非点灯ではなく、隣接する凹部３２よりも低い照度で光ることが可能となる。それゆえ、部分的に故障したＬＥＤチップが生じた場合でも、セラミック基板光源３０全体の照度均一性の低下を抑制することができる。

セラミック基板光源３０は、本実施の形態において、セラミック基板３１の裏面（ＬＥＤチップの搭載された面と反対の面）に、任意に設けられるガラス層（図示しない）が形成されている。ガラス層は、リフレクタ３４を構成するガラスと同一組成のものが好適に用いられ、セラミック基板３１の反り（主に、セラミクス基板３１とリフレクタ３４やモールド樹脂３７との熱膨張率差に起因する）を抑制する効果を有する。

また、セラミック基板光源３０は、矩形開口部２３内においてセラミック基板固定部材４０と金属基台１０により押圧力により固定される。セラミック基板３１の厚さは樹脂基板２０の厚さよりも薄く形成されている。図６に拡大して示したように、受電用の端子パッド３８が、後述する板バネ部４５により押圧される。また、本実施の形態においては、受電用の端子パッド３８は、３列の凹部３２毎に設けられた配線パターン３６が受電用の端子パッド３８を設けたセラミック基板端部にて結合する大面積とされ、当該パッド３８に板バネ部４５を通して３列の全てに同時に給電が行なわれる。板バネ部４５および受電用の端子パッド３８の各々を、対応する一対の関係になるようにして複数、例えば各々３個づつ設けても良い。これにより、容易に凹部３２毎にＬＥＤの点灯を制御することが可能になる。なお、図６における符号５３は、弾性熱伝導シートで、任意に設けられる。シート５３は、セラミック基板光源３０と金属基台１０との接触を確実にするために、高熱伝導率で、且つ、弾性を有する材料よりなり、両社の間に設けられる。

セラミック基板固定部材４０は、金属材料により形成され、プレス加工および折り曲げ加工により形成する。具体的には、電気導電性、耐久性に優れるリン青銅や、さらに放熱特性およびバネ性に優れるステンレス鋼が好適である。橋脚４１，４２と、橋脚上の矩形の平面橋部４３からなる。橋脚４１は、矩形開口部２３の長辺２７と平行する近傍位置、即ち長辺２７の側方に設置する。第２の橋脚４２は、第１の橋脚４１を通る長辺２７と平行な直線上であって、矩形開口部２３長手方向端部２６とネジ孔２１の間に設置する。橋脚４１，４２の長辺２７と平行な方向の幅は、第２の橋脚４２の幅が第１の橋脚４１の幅より広く形成されている。第２の橋脚４２の幅を広くすることで、板バネ部４５の根元４５ａを強固に支えることができ、板バネ部４５の押圧力を高めることができる。なお、橋脚４１，４２は、樹脂基板２０に設けた配線パターン２５上に搭載され半田付けにより機械的および電気的に接続固定される。

平面橋部４３は、矩形形状とされ、図２に示すように正面視において矩形開口部２３の長手方向端部２６を覆うように設けられている。平面橋部４３の長辺２７に対応する側面の各々には、橋脚４１，４２が夫々が対向するように一体に設けられている。第１の橋脚４１と第２の橋脚４２との間の側面には、側面折り曲げ部４８が第１の橋脚４１および第２の橋脚４２の一部と一体となって形成されている。また、平面橋部４３の第２の橋脚４２，４２を結ぶ直線側の辺、換言すればネジ孔側の辺には、懸垂部４４が一体に形成されている。懸垂部４４は、平面橋部４３にのみ連結し、その下側には、樹脂基板表面２０ａとの間に空隙部４７を有するようにされている。空隙部４７は、平面橋部４３と、樹脂基板２０およびセラミック光源基板３０との間の空間内において加熱され温まった空気の流れを形成できるように空気の入出口となる。なお、側面折り曲げ部４８と樹脂基板表面２０ａとの間の隙間も同様に空気の入出口として作用する。

また、平面橋部４３には、板バネ部４５が形成されている。板バネ部４５は、一方の端部が平面橋部４３と一体に連結している片持ち梁形状の舌片とされる。板バネ部４５の先端（舌端）は、屈曲され、屈曲部が受電用端子パッド３８に接触して電気的な接続および機械的な接続を行なう。根元４５ａは対向する第２の橋脚４２、第２の橋脚４２間を結ぶ直線上もしくはその近傍に位置するように形成する。根元４５ａには、板バネ部４５が受電用端子パッド３８を押圧した際の変位により力がかかる。根元４５ａが第２の橋脚４２、第２の橋脚４２間を結ぶ直線上もしくはその近傍に設けてあり、且つ、第２の橋脚４２の幅を太くしているので、押圧力を高く保ったままセラミック基板３０を保持することができる。なお、第１の実施の形態では、板バネ部４５は、各々セラミック基板固定部材４０に２箇所を、平行に設けている。また、その形状はプレス成形および折り曲げ加工により形成されるようにされている。

コネクタ５２は、３ピン端子のコネクタを利用し両端の第１ピンおよび第３ピンに図示しない電極の正極および負極を接続する。また、中央の第２ピンにはＬＥＤチップ３３に給電するための給電線を接続していない。第２ピンを接続しないことで、ピン間の距離が狭い場合においても耐電圧を高くすることができるからである。なお、４ピン以上の端子を有するものを用いる場合においても、同様の考えからから、中央のピンにはＬＥＤチップ３３に給電するための給電線を接続しないようにするのが好ましい。

次に発光モジュール１の製造方法について、図５を参照しながら説明する。最初に、金属基台１０、セラミック基板光源３０および樹脂基板２０を用意する。次に図示しない治具に金属基台１０をセットする。このとき、治具には位置決め用のピンが２本形成されており、ピンが金属基台１０の位置決めピン孔１５に挿入されるようにしてセットする。次いで、セラミック基板光源３０をセットする。このとき治具のピンに、セラミック基板１０の両端の孔および凹部を合わせて位置決めを行なう。続いて、ネジ孔１１とネジ孔２１が、ネジ孔１２とネジ孔２２とが一致するようにして樹脂基板２０を上側から重ね合わせる。重ね合わせた状態でネジ５０およびナット５１を螺合して取付固定する。この際、板バネ部４５が受電用の端子パッド３８を押圧して、セラミック基板光源３０を所定位置に固定することができる。最後に、一体化した発光モジュール１を治具から取り外す。

本実施の形態の発光装置１によれば、金属基台１０に対し、同一方向からセラミック基板光源３０および樹脂基板２０を取り付けるものとされている。また、セラミック基板光源３０は樹脂基板２０に設けたセラミック基板固定部材４０の板バネ部４５にて金属基台１０に押圧するのみで電気的な接続と機械的固定を同時に行なうことができる。それゆえ、組み付け作業を同一方向から組立可能にするとともに工程を簡略化し、組立時間の短縮と歩留まり改善によるコスト低減を図ることができる。

また、セラミック基板光源３０の裏面にガラス層を設けてセラミック基板光源３０自体の反りを誘発する応力がセラミック基板３１の両面で生じるようにしている。本実施の形態においては、セラミック基板光源３０の裏面のガラス層は一方でセラミック基板３１と密着し、他方で金属基台１０に接触する。そのため、金属基台１０に接触しない場合と異なり金属基台１０の熱による影響を受けるため、セラミック基板光源３０の反りが生じる場合もある。セラミック基板光源３０に反りが生じた場合であっても、板バネ部４５により押圧するものとしているので、半田接合の場合に想定される半田クラックのように応力が集中して生じる断線を防ぐことができる。したがって、信頼性の高い発光装置１を提供することができる。

＜第２の実施の形態＞
図７は、本発明に係る第２の実施の形態である発光装置６０の一部を示す概略斜視図である。発光装置６０は、複数の発光モジュール１と発光装置本体６１とからなる。図面において発光モジュール１の４個の搭載状態を示している。発光装置本体６１は、室内照明灯具の照明装置のハウジングであり、白色樹脂により発光装置凹部６２が形成されている。発光装置凹部６２の底面の夫々に発光モジュール１が取付られている。発光装置凹部６２の側面は傾斜壁６３とされ、反射壁として所定の配光パターンを形成可能されている。なお、発光モジュール１については、第１の実施の形態にて説明したので、ここでの説明は省略し、同一の符号を付す。

発光装置６０は、複数の発光モジュール１を備えているので、発光モジュール１を多く用いるほど明るい照明装置することができる。発光モジュール１が点灯したときには、マトリクス状に配列したＬＥＤチップが光ることになり、面状の発光部が発光装置凹部６２の底面に存在する。また、ＬＥＤチップの密集度は、上述したようにセラミック基板３１を用いて高めている。したがって、発光装置６０全体の小型化を図ることができる。

＜第３の実施の形態＞
図８は、本発明に係る第３の実施の形態である発光モジュール１００の組立状態を説明する概略斜視図である。第３の実施の形態の発光モジュール１００では、金属基台１０に、放熱穴１０１が設けてある点が第１の実施の形態と相違し、他の点は第１の実施の形態と同一である。したがって、第１の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付し、ここでの詳細な説明は省略する。

この種の発光モジュール１００は小型化とともに軽量化することが望ましい。そこで、複数の放熱穴１０１を設けることで軽量化を図っている。また、放熱穴１０１は、セラミック基板光源３０の複数の凹部３２を設けている領域に対応する位置に、適宜の数量を形成している。放熱穴１０１を設けることで放熱穴１０１を設けない場合に比べて表面積を増やすことができ。金属基台１０からの放熱性を向上させると共に、軽量化を図ることができる。

このように本発明に係る発光モジュール１，１００においては、複数のＬＥＤチップ３３の密集度を高めることができる。また、ＬＥＤチップ３３の密集度を高めた場合であっても、ＬＥＤチップが発光した際に生じる発熱が集中する。発熱が集中することで熱膨張が大きくなる。本発明に係る発光モジュール１，１００においては、上述した構成とすることで、セラミック基板３１と他の部材との熱膨張が異なっても反りが生じにくくなる。

また、樹脂基板とセラミック基板との熱膨張率の装置により、伸縮度が異なっても、その伸縮差を吸収することができる。具体的には、本発明の実施の形態にて示した線膨張係数αは、アルミニウム金属基台１０が２３．６×１０^−６、セラミック基板３１が７．２×１０^−６、樹脂基板２０が０．１７×１０^−６である。したがって、伸び量は、 ΔL＝α・L・ΔT（ΔL:伸び、L:長さ、ΔT：温度上昇）式にて求めることができる。この式からわかるように、発光モジュールにおける各々の材料の伸び量が異なる。本発明においては、上記した説明により、伸び量の相違に基づく反りが生じにくい構成とし、発光モジュールの信頼性を高めることができる。

上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。例えば、ネジによる固定の替わりに、リベットを用いて固定するもの等も本発明に含まれ、また、ＬＥＤチップの照射方向前面にレンズを設けたものも本発明に包含される。

本発明に係る発光モジュールおよび発光装置は、屋内用のＬＥＤ照明装置、例えば室内灯や検査装置の光源、液晶表示パネルの背面光源などの発光装置等の用途にも適用できる。

１，１００ 発光モジュール
１０ 金属基台
２０ 樹脂基板
２３ 矩形開口部
２６ 長手方向端部
３０ セラミック基板光源
３１ セラミック基板
３２ 凹部
３３ ＬＥＤチップ
４０ セラミック基板固定部材
４１ 第１の橋脚
４２ 第２の橋脚
４３ 平面橋部
４４ 懸垂部
４５ 板バネ部
４６ 架設部
４７ 空隙部
４８ 側面折り曲げ部
５２ コネクタ
５３ 弾性熱伝導シート
６０ 発光装置
６１ 発光装置本体
６２ 発光装置凹部
６３ 傾斜壁
１０１ 放熱穴

Claims (3)

1. 金属基台と、樹脂基板と、細長の矩形形状のセラミック基板と、セラミック基板に搭載された複数の発光ダイオード素子を有する発光モジュールであって、
   前記金属基台は、発光ダイオードの照射方向の表面が平坦面とされ、
   前記樹脂基板の発光ダイオードの照射方向と反対側に位置する裏面は、平坦面とされ、前記金属基台の表面と対向するように配設され、
   前記樹脂基板の発光ダイオードの照射方向側に位置する表面には、前記発光ダイオードに給電するための配線パターンが形成されており、
   前記樹脂基板には、前記セラミック基板を内部に設置可能な矩形開口部が設けられ、
   前記矩形開口部の長手方向の両側端部には、当該開口部内に配設した前記セラミック基板端部を発光ダイオード照射方向側から押圧するセラミック基板固定部材が配設され、
   前記セラミック基板固定部材は、金属により形成され、
   前記矩形開口部の対向する長辺の各々に固定した第１の橋脚と、第１の橋脚よりも幅の広い第２の橋脚と、第１および第２の橋脚部上に位置する平面橋部と、平面橋部から前記樹脂基板側に垂下った懸垂部と、平面橋部に設けた板バネ部および第１の橋脚間を連結する架設部を有し、さらに、前記配線パターンと前記橋脚が接続および固定され、
   前記セラミック基板の前記金属基台と反対側の表面には、前記発光ダイオードおよび発光ダイオードと電気的に接続した受電用の端子パッドが設けられており、
   前記板バネ部は、前記端子パッドを押圧し、前記セラミック基板を前記セラミック基板固定部材と前記金属基台との間に挟持し、
   前記第２の橋脚および懸垂部は、前記矩形開口部の長手方向の両端よりも外側に位置し、前記懸垂部と前記樹脂基板との間に空隙部を有し、
   前記セラミック基板は、前記発光ダイオード素子を搭載する側の表面に形成され、前記発光ダイオード素子を囲むガラス材からなるリフレクタを備え、
   前記樹脂基板は、前記矩形開口部の長手方向に沿って、前記セラミック基板固定部材の近傍に固定孔を備え、
   前記固定孔は、長手方向が前記矩形開口部の長手方向と平行に配置され、
   前記固定孔に挿入した締結部材により前記樹脂基板と前記金属基台とが固定されていることを特徴とする発光モジュール。
2. 前記セラミック基板は、酸化アルミニウムからなり、
   前記リフレクタは、光散乱性粒子を含有したホウケイ酸ガラスからなることを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
3. 前記セラミック基板の裏面には、リフレクタを構成するガラス材と同一組成の材料から構成されるガラス層が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光モジュール。

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