TWI655391B - Light irradiation device - Google Patents

Abstract

本發明提供一種光照射裝置，可抑制各光源模組的基板的變形，同時還可以射出大致均勻的照射強度分布的光。光照射裝置包括分別包括矩形基板、以及安裝在基板表面的多個發光元件、在散熱器的表面上沿著第一方向排成M行（M為1以上的整數）、沿著第二方向排成N列（N為2以上的整數）的M×N個光源模組，以及在各行的第n列（n為1以上N-1以下的整數）的光源模組和第n+1列的光源模組之間配置、且將第n列的光源模組與第n+1列的光源模組相對散熱器按壓固定的多個第一按壓構件，第n列的光源模組的基板與第n+1列的光源模組的基板具有沿著相互相對的兩邊形成的細長的、且沒有安裝發光元件的非安裝部，各第一按壓構件沿著第一方向按壓非安裝部。

Description

光照射裝置

本發明涉及一種在照射面上的規定照射區域進行光照射的光照射裝置，特別涉及一種具有多個發光元件的光源模組在散熱器上排列成矩陣配置構成的光照射裝置。

以往，作為用於單張紙膠印、單張紙噴墨印刷、捲筒紙膠印等的油墨，一般採用通過紫外光的照射而進行固化的紫外線固化性油墨。此外，作為液晶面板和有機電子發光EL(Electro Luminescence)面板等、平板顯示器FPD(Flat Panel Display)的密封膠，一般採用紫外線固化性樹脂。在對所述紫外線固化性油墨和紫外線固化性樹脂進行固化時，雖然一般都採用照射紫外光的紫外光照射裝置，但是特別是在印刷和FPD的用途中，因需要對較寬的矩形形狀的照射區域照射高照射強度的紫外光，所以採用將大量發光元件排列在基板上，並相對照射區域設置的光照射裝置。

所述採用大量發光元件的光照射裝置中，發光元件的發熱無法忽略，會出現基板彎曲、發光元件的壽命降低的問題。因此，有提議通過將大量發光元件分散在多個矩形基板上配置來抑制基板的彎曲，此外通過採用高熱導率的氮化鋁等的陶瓷基板和散熱器來提高散熱效果的方法(例如專利文獻1)。

專利文獻1的光照射模組(光照射裝置)具備在基板上設有多個發光元件的多個光照射裝置、以及安裝多個光照射裝置的散熱構件(散 熱器)。散熱構件具有對應所述多個光照射裝置的第一散熱構件，通過將各光照射裝置固定在各第一散熱構件上，抑制基板的彎曲，同時二維排列多個光照射裝置。

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-205984號公報

根據專利文獻1中所述的光照射裝置，通過多個光照射裝置二維排列在散熱構件上，可以在所期望的照射區域照射特定光量的紫外光。不過，因為專利文獻1的結構為在各光照射裝置之間設有間隙的結構，所以會出現在各光照射裝置之間(即，在各光照射裝置的接縫部位)照射強度下降的問題。

本發明正是鑒於上述情況，並基於此目的的同時，提供一種光照射裝置，其可有效抑制各光照射裝置(各光源模組)的基板的變形，同時還可以射出大致均勻的照射強度分布的光。

為達到上述目的，本發明一實施例的光照射裝置，包括：板狀散熱器，所述板狀散熱器具有平行於由相互正交的第一方向和第二方向所形成的平面的表面；M×N個光源模組，所述光源模組分別包括設有平行於第一方向的兩邊的矩形基板以及將光軸方向對準與第一方向及第二方向呈正交的第三方向並安裝在所述基板表面的多個發光元件，在散熱器表面上沿著第一方向排成M行(M為1以上的整數)、沿著第二方向排成N列(N為2以上的整數)；以及多個第一按壓構件，所述第一按壓構件在各行的第n列(n為1以上N-1以下的整數)的光源模組和第n+1列的光源模組之間配 置、且將第n列的光源模組與第n+1列的光源模組相對散熱器按壓固定，第n列的光源模組的基板與第n+1列的光源模組的基板具有沿著相互相對的兩邊形成的細長的且沒有安裝發光元件的非安裝部，各第一按壓構件沿著第一方向按壓非安裝部。

根據所述結構，因第n列的光源模組與第n+1列的光源模組通過第一按壓構件連接固定，所以無需加大基板尺寸，便可抑制由於發熱而引起的基板變形。此外，因第一按壓構件為按壓於基板邊緣部的細長的非安裝部的結構，所以可以縮小第n列的光源模組與第n+1列的光源模組之間的間隙，進而可以縮小第n列的光源模組的發光元件組與第n+1列的光源模組的發光元件組之間的空隙，從而抑制接縫部位的照度下降的情況。

此外，各第一按壓構件可包括本體部，所述本體部在平行於由第一方向和第三方向所形成的平面上呈薄板形的形狀，以被夾在第n列的光源模組與第n+1列的光源模組之間的方式配置；第一爪部，所述第一爪部從本體部的前端部朝向第二方向突出，按壓第n列的光源模組的非安裝部；第二爪部，所述第二爪部從本體部的前端部朝向第二方向突出，按壓第n+1列的光源模組的非安裝部，散熱器具有收納本體部的收納部。

此外，較佳地，本體部的基端部具有用於螺絲固定的基座部，本體部通過穿過基座部的螺絲被固定在散熱器上。此外，這種情況下，本體部的板厚要小於螺絲頭部的直徑。

此外，較佳地，更包括壓簧，所述壓簧配置在收納部的底部，以將本體部的基端部推升至第三方向的方式施力。根據所述結構，第一按壓構件不會掉落至收納部，因此光源模組的安裝及拆卸作業變得更為容易。

此外，較佳地，基板具有在非安裝部的第一方向的至少一端側，供旋轉螺絲所用的工具通過的切口部。根據所述結構，可以更進一步縮小第n列的光源模組與第n+1列的光源模組之間的間隙。

此外，較佳地，基板包括給每個發光元件供電的一對電極板，第一列的光源模組的一對電極板，朝向與第二列的光源模組所處方向為相反的方向突出，第N列的光源模組的一對電極板，朝向與第N-1列的光源模組所處方向為相反的方向突出。此外，這種情況下，較佳地，電極板具有柔軟性。

此外，較佳地，具備有第二按壓構件，所述第二按壓構件以覆蓋第一列的光源模組的一對電極板、以及第N列的光源模組的一對電極板的方式設計，將第一列的光源模組與第N列的光源模組相對散熱器彈性地按壓固定。此外，這種情況下，較佳地，第二按壓構件為金屬製的板簧。

此外，較佳地，在光源模組與散熱器之間塗有導熱矽脂。

此外，較佳地，散熱器具備在與基板的抵接面上，以沿基板外周的方式而形成的凹槽部，凹槽部在光源模組被安裝在散熱器上時，收納導熱矽脂的多餘部分。

如上所述，根據本發明，提供一種可抑制各光源模組的基板的變形，同時還可以射出大致均勻的照射強度分布的光的光照射裝置。

1、1M‧‧‧光照射裝置

10‧‧‧散熱器

10a‧‧‧上表面

10b、10c‧‧‧側面

10d1、10d2、10d3‧‧‧凹槽

10e‧‧‧螺絲孔

10f‧‧‧凹部

20、30‧‧‧端子台

21、31、330‧‧‧固定螺絲

22、32‧‧‧電極端子

22a、32a‧‧‧陽極端子

22aa‧‧‧電極棒

22ab‧‧‧電極板固定螺絲

22ac‧‧‧壓合端子固定螺絲

22ad‧‧‧壓合端子

22ad1‧‧‧貫通孔

22ad2‧‧‧連接部

22b、32b‧‧‧陰極端子

100、100M‧‧‧光源模組

110‧‧‧陶瓷基板

112‧‧‧非安裝部

113、114‧‧‧切口部

120‧‧‧發光二極體LED晶片

130‧‧‧陽極圖案

140‧‧‧陰極圖案

150‧‧‧電極板

200‧‧‧固定板

200a‧‧‧按壓部

220b、320a‧‧‧貫通孔

300‧‧‧基板壓板

310‧‧‧基板按壓部

312‧‧‧本體部

313‧‧‧第一爪部

314‧‧‧第二爪部

320‧‧‧固定部

350‧‧‧壓簧

O‧‧‧直線

[第1圖]為本發明實施方式所涉及的光照射裝置的俯視圖。

[第2圖(a)]為說明本發明實施方式所涉及的光照射裝置放大第1圖 中的S部(虛線部)後的放大圖。

[第2圖(b)]為說明本發明實施方式所涉及的光照射裝置第2圖(a)的A-A′的剖面圖。

[第2圖(c)]為說明本發明實施方式所涉及的光照射裝置第2圖(a)的B-B′的剖面圖。

[第3圖(a)]為說明本發明實施方式所涉及的光照射裝置上的光源模組的結構的俯視圖。

[第3圖(b)]為說明本發明實施方式所涉及的光照射裝置上的光源模組的結構的側視圖。

[第4圖(a)]為說明本發明實施方式所涉及的光照射裝置上的固定板的結構的仰視圖。

[第4圖(b)]為說明本發明實施方式所涉及的光照射裝置上的第4圖(a)的C-C′截面圖。

[第5圖]為示出了將搭載在本發明實施方式的光照射裝置上的固定板和電極板通過電極板固定螺絲一起緊固在電極棒上時的示意圖。

[第6圖(a)]為說明搭載在本發明實施方式所涉及的光照射裝置上的基板壓板的外形的俯視圖。

[第6圖(b)]為說明搭載在本發明實施方式所涉及的光照射裝置上的基板壓板的外形的前視圖。

[第6圖(c)]為說明搭載在本發明實施方式所涉及的光照射裝置上的基板壓板的外形的側視圖。

[第7圖(a)]為說明搭載在本發明實施方式所涉及的光照射裝置上的 固定螺絲鬆動時的狀態。

[第7圖(b)]為說明搭載在本發明實施方式所涉及的光照射裝置上將固定螺絲旋入螺絲孔後的狀態。

[第8圖(a)]為示出了本發明實施方式所涉及的光照射裝置X軸方向的照射強度分布的圖。

[第8圖(b)]為示出了本發明實施方式所涉及的光照射裝置Y軸方向的照射強度分布的圖。

[第9圖(a)]為說明形成於搭載在本發明實施方式所涉及的光照射裝置第9圖(a)的C-C′截面圖。

[第9圖(b)]為第9圖(a)的C-C′截面圖。

[第9圖(c)]為第9圖(a)的D-D′截面圖。

[第10圖]為說明本發明實施方式所涉及的光照射裝置的變形例的結構的放大圖。

下面結合附圖對本發明的實施方式做進一步的詳細說明。並且，圖中相同或相應的部位用相同的符號標記，其說明不再重複。

第1圖是本發明實施方式所涉及的光照射裝置1的俯視圖。本實施方式的光照射裝置1是搭載在使用單張紙膠印用油墨的紫外線固化性油墨、以及使用FPD(Flat Panel Display)等密封膠的紫外線固化樹脂進行固化的光源裝置上的裝置，相對圖未示的待照射物配置，向待照射物的規定區域射出紫外光。

如第1圖所示，光照射裝置1包括散熱器10、端子台20、端子台30、56個光源模組100、將各光源模組100固定在散熱器10上的固定板200等。各光源模組100是射出矩形紫外光的單元，在本實施方式中，在散熱器10上以28行×2列的形態稠密的排列配置，以從光照射裝置1射出線形紫外光的方式構成。在本說明書中，將從光照射裝置1射出線形紫外光的長邊方向(線長)定義為X軸方向、短邊方向(線寬)定義為Y軸方向、與X軸以及Y軸呈正交的方向(即，垂直方向)定義為Z軸方向加以說明。

第2圖為是說明本實施方式的光照射裝置1的放大圖。第2圖(a)是放大第1圖中的S部(虛線部)後的放大圖。第2圖(b)是第2圖(a)的A-A′的剖面圖。第2圖(c)是第2圖(a)的B-B′的剖面圖。

散熱器10是固定各光源模組100的同時，對各光源模組100所產生的熱量進行散熱的構件，由高熱導率的銅等金屬形成。如第1圖及第2圖所示，散熱器10是在X軸方向上延伸的大致矩形的板狀構件，上表面10a(第2圖(b))成為光源模組100的安裝表面。此外，端子台20以及端子台30各自透過多個固定螺絲21、31，安裝在沿著散熱器10的X軸方向的2個側面10b、10c上。

端子台20是沿著X軸方向支撐由陽極端子22a和陰極端子22b構成的多個一對電極端子22的樹脂構件。一對電極端子22(即，陽極端子22a與陰極端子22b)是向各光源模組100供電的端子，在本實施方式中，以可向配置在端子台20側的28個光源模組100供電的方式，28個陽極端子22a和28個陰極端子22b沿著X軸方向交替設置。

端子台30與端子台20相同，是沿著X軸方向支撐由陽極端子 32a和陰極端子32b構成的多個一對電極端子32的樹脂部件。一對電極端子32(即，陽極端子32a和陰極端子32b)是用於向各光源模組100供電的端子，在本實施方式中，以可向配置在端子台30側的28個光源模組100供電的方式，28個陽極端子32a和28個陰極端子32b沿著X軸方向交替設置。

其次，對本實施方式的陽極端子22a、32a及陰極端子22b、32b的結構加以說明。因本實施方式的陽極端子22a、32a及陰極端子22b、32b分別具有相同的結構，下面，以陽極端子22a的結構作為代表，參照第2圖(a)以及第2圖(b)對其進行說明。

陽極端子22a由圓柱形的電極棒22aa、從電極棒22aa的上側(散熱器10的上表面10a側)旋入電極棒22aa內的電極板固定螺絲22ab、從電極棒22aa的下側(與散熱器10的上表面10a相對的一面側)旋入電極棒22aa內的壓合端子固定螺絲22ac、以及壓合端子22ad構成。

壓合端子22ad是彎曲銅板所形成的端子。在壓合端子22ad的基端部形成有供壓合端子固定螺絲22ac插入的貫通孔22ad1，在前端部形成有連接從圖未示的發光二極體LED驅動電路拉出的電纜的連接部22ad2。壓合端子22ad通過壓合端子固定螺絲22ac插入貫通孔22ad1然後擰入電極棒22aa內而被壓縮夾持至電極棒22aa。在壓合端子22ad的連接部22ad2，如果經由電纜施加來自發光二極體LED驅動電路的驅動電壓則會向其提供驅動電流(陽極電流)，陽極電流在電極棒22aa內流動。

電極板固定螺絲22ab是將後述固定板200和電極板150一起緊固至電極棒22aa的緊固構件。通過將電極板固定螺絲22ab擰入電極棒22aa，使固定板200與電極板150被壓縮夾持至電極棒22aa，供給電極棒 22aa的陽極電流在電極板150內流動。

如上所述，陽極端子32a具有與陽極端子22a相同的結構，向所連接的電極板150提供由發光二極體LED驅動電路所供給的陽極電流。此外，陰極端子22b、32b也具有與陽極端子22a相同的結構，向所連接的電極板150提供由發光二極體LED驅動電路所供給的陰極電流(即，與陽極電流極性不同的電流)。

第3圖為說明本實施方式的光源模組100的結構的示意圖，第3圖(a)是俯視圖(從Z軸方向觀察時的圖)，第3圖(b)是側視圖(從X軸方向觀察時的圖)。光源模組100包括例如由高熱導率的氮化鋁形成的矩形陶瓷基板110、呈正方格子形狀固晶(die bonding)配置在陶瓷基板110上的多個發光二極體LED(Light Emitting Diode)晶片120、在形成於陶瓷基板110上的陽極圖案130以及陰極圖案140上分別採用焊接等(例如，導電膠水(銀漿)、釺料、熔接、熔敷、擴散焊接等)電連接的矩形的一對電極板150。

如第3圖所示，各光源模組100中，X軸方向上的10個、Y軸方向上的16個發光二極體LED晶片120在與陶瓷基板110的表面正交的方向上(即，Z軸方向)對準光軸方向並呈正方格子形狀排列配置於陶瓷基板110的表面。排列在X軸方向的各10個發光二極體LED晶片120，通過圖未示的焊線串聯連接，靠近陽極圖案130(第3圖中的最左側)配置的光源模組100的陽極電連接在陽極圖案130上，靠近陰極圖案140(第3圖中最右側)設置的光源模組100的陰極電連接在陰極圖案140上。即，在本實施方式中，將排列在X軸方向上的各10個發光二極體LED晶片120作為一組，在 Y軸方向上16組發光二極體LED晶片120並列連接。並且，如果向連接在陽極圖案130上的電極板150提供驅動電流(即，陽極電流)，則驅動電流在搭載於各光源模組100上的所有發光二極體LED晶片120內流動，從發光二極體LED晶片120射出對應於驅動電流的光量的紫外光。並且，本實施方式的各發光二極體LED晶片120具有大致相等的電氣特性，以從各發光二極體LED晶片120射出大致相等的照射強度分布的紫外光的方式構成。流經各發光二極體LED晶片120的驅動電流，穿過陰極圖案140，從連接在陰極圖案140上的電極板150上有返回電流(即，陰極電流)返回。

因各發光二極體LED晶片120一發光就會產生熱量，所以在散熱器10上高效傳熱變得尤為重要，但是如果陶瓷基板110的尺寸變大，因熱而引起的陶瓷基板110的變形量(例如、彎曲)也會變大，陶瓷基板110由於熱量而引起的變形導致從散熱器10浮起，從而出現散熱效率明顯降低的問題。因此，在本實施方式的光源模組100中，為了避免陶瓷基板110因熱量引起變形而導致從散熱器10浮起的現象，通過控制陶瓷基板110(即，光源模組100)的尺寸，二維排列多個光源模組100，以照射對應規定照射區域的紫外光。

不過，如果二維排列多個光源模組100，在各光源模組100之間的接縫處，有些部位沒有配置發光二極體LED晶片120，從而會出現所述部位的照射強度下降(即，照射強度分布的均勻性受損)的問題。因此，本實施方式的光源模組100中，採用了在至少隔著直線O排列在Y軸方向的2個光源模組100之間，以盡可能避免產生間隙的方式用基板壓板300(第一按壓構件)將兩者固定的結構(細節在後面描述)。因此，如第3圖所示， 在本實施方式的陶瓷基板110中，沿著與設有一對電極板150的一邊相對向的一邊(即，第3圖中上側的一邊)，細長形成有後述基板壓板300的第一爪部313或者第二爪部314抵接、按壓的非安裝部112。如第2圖所示，本實施方式中，隔著直線O排列在Y軸方向上的兩個光源模組100的非安裝部112以隔著基板壓板300彼此相對的方式設置，通過基板壓板300將兩者連接固定。

此外，在陶瓷基板110的非安裝部112的左右兩側，以可插入使基板壓板300固定用的固定螺絲330旋轉的工具(例如，內六角扳手)的方式，形成有切口部113、114。如上所述，在本實施方式中，通過在陶瓷基板110上形成切口部113、114，以可插入工具的同時，還可以使隔著直線O排列在Y軸方向上的2個光源模組100之間的空間變為最小的方式構成。即，本實施方式中，在隔著直線O排列在Y軸方向上的2個光源模組100中，以彼此相對的一側的切口部113與另一側的切口部114的間隔，以及另一側的切口部113與一側的切口部114的間隔，比固定螺絲330的頭部直徑要小的方式構成。

本實施方式的電極板150是由銅、或黃銅、磷青銅、鈹銅等的銅合金所形成的、導電率高、且具有柔軟性的板狀構件。如上所述，電極板150的前端部，在陶瓷基板110表面的一邊(第3圖中的下側的一邊)的端部附近，通過焊接等電連接在陽極圖案130或陰極圖案140上，基端部以向陶瓷基板110的外側突出的方式伸出，形成有用於與陽極端子22a(或32a)或者陰極端子22b(或32b)電連接的貫通孔150a。通過電極板固定螺絲22ab插入貫通孔150a然後擰入電極棒22aa，從而使電極板150電連接 在陽極端子22a(或32a)或者陰極端子22b(或32b)的電極棒22aa上(第2圖)。

如上所述，本實施方式中，通過陰極圖案140與陰極端子22b(或32b)經由電極板150直接且牢固地連接，以及陽極圖案130與陽極端子22a(或32a)經由電極板150直接且牢固地連接，從而使陰極圖案140與陰極端子22b(或32b)之間的接觸電阻以及陽極圖案130與陽極端子22a(或32a)之間的接觸電阻可持續保持較低。因此，即使160個發光二極體LED晶片120一齊亮燈，各光源模組100上流過大電流，施加在各光源模組100上的驅動電壓的下降可控制在最低限度，可以使所有發光二極體LED晶片120都能穩定地亮燈(即，可向所有發光二極體LED晶片120提供穩定的電力)。

如上所述，在本實施方式的電極板150內，有用於驅動160個發光二極體LED晶片120的大電流在流動。因此，從通過電極板150來抑制電壓下降的角度出發，較佳地，盡可能增大電極板150的橫截面積(即，厚度)，降低電極板150自身的電阻。但是，另一方面，如果加厚電極板150，則會缺乏柔軟性，設置陶瓷基板110的自由度被限制，在陶瓷基板110上施加了應力，陶瓷基板110被破壞的風險增高。因此，本實施方式中，構成為：將電極板150的厚度設定在0.05~0.75mm，較佳設定在0.1~0.5mm範圍內，維持著一定柔軟性的同時，可將電阻控制在較低水準。並且，作為其他實施方式，也可以採用包含金、鎳或錫的其中至少任意一種的金屬薄膜覆蓋在(例如：電鍍)電極板150的表面。根據上述結構，電極板150的表面導電率變高(即，電阻變低)的同時，耐腐蝕性增強，因此，可更進一步降 低陰極圖案140和陰極端子22b(或32b)之間的接觸電阻以及陽極圖案130和陽極端子22a(或32a)之間的接觸電阻。

此外，如上所述，在本實施方式的各光源模組100內，搭載有160個發光二極體LED晶片120。因此，無法忽略各光源模組100所產生的熱量，有效傳導至散熱器10上非常重要。為了提高各光源模組100的散熱效果，需要使陶瓷基板110和散熱器10緊貼，但是陶瓷基板110非常脆，一旦承受過大的負載將會出現破損的問題。因此，在實施方式中，將帶有彈力的一對固定板200(第二按壓構件)以覆蓋一對電極板150的方式配置，通過固定板200(第二按壓構件)將陶瓷基板110頂到散熱器10上並固定(第2圖)。此外，通過在散熱器10上塗布圖未示的導熱矽脂後將陶瓷基板110安裝在散熱器10上，在陶瓷基板110的背面與散熱器10之間夾入導熱矽脂，從而提高陶瓷基板110與散熱器10的緊貼性。

第4圖為固定板200的放大圖。第4圖(a)是固定板200的仰視圖，第4圖(b)是第4圖(a)的C-C′截面圖。如第4圖所示，本實施方式的固定板200(第二按壓構件)，是由銅或不鏽鋼形成的金屬板狀構件(按壓構件)，是通過電極板固定螺絲22ab被安裝在電極棒22aa上，並將陶瓷基板110頂到散熱器10上的構件。固定板200的一端部(第4圖上側)朝向另一端部(第4圖下側)彎曲，形成有抵接並按壓陶瓷基板110的表面的按壓部200a。此外，在固定板200的另一端部側，形成有使電極板固定螺絲22ab插入的貫通孔200b。固定板200以覆蓋電極板150的方式配置，通過電極板固定螺絲22ab與電極板150一起被緊固在電極棒22aa上。並且，固定板200被固定在電極棒22aa上時，以按壓部200a與陶瓷基板110的表面抵 接，將特定負載施加給陶瓷基板110的方式構成。並且，所謂的特定負載是指陶瓷基板110不會移動、脫落，且達不到破壞程度的負載，在本實施方式中以施加0.1~30kg、較佳0.2~20kg負載的方式構成。第5圖是固定板200和電極板150通過電極板固定螺絲22ab一起被緊固在電極棒22aa上時的狀態示意圖。

如第1圖及第2圖所示，在本實施方式中，配置在端子台20側的28個光源模組100，以各電極板150的基端部向端子台20側突出的方式排列。此外，配置在端子台30側的28個光源模組100，以各電極板150的基端部向端子台30側突出的方式排列。並且，各固定板200以覆蓋各電極板150的方式配置，通過各電極板固定螺絲22ab與各電極板150一起被緊固在各電極棒22aa(即，各陽極端子22a、32a以及陰極端子22b、32b)上。並且，在本實施方式中，在各陶瓷基板110未配置電極板150側的一邊(即，與配置電極板150的一邊相對向的一邊)，採用穿過散熱器10的Y軸方向中心沿著在X軸方向上延伸的直線O所配置的多個基板壓板300固定(第2圖)。

第6圖為說明基板壓板300(第一按壓構件)外形的圖，第6圖(a)、第6圖(b)、第6圖(c)分別是俯視圖(從Z軸方向觀察時的圖)、前視圖(從Y軸方向觀察時的圖)、側視圖(從X軸方向觀察時的圖)。基板壓板300是一種金屬製(比如不鏽鋼製)構件，其包括以被夾在隔著直線O排列在Y軸方向的2個光源模組100(陶瓷基板110)的直線O側的一邊的方式所配置的薄板形基板按壓部310、以及將基板壓板300固定在散熱器10上的一對固定部320。基板壓板300通過容設並固定在沿著直線O形成在散熱器10的上表面10a的凹槽10d1內，將隔著直線O排列在Y軸方向的2個光 源模組100相對散熱器10按壓固定(第2圖)。

如第6圖所示，基板按壓部310為在平行於由X軸方向與Z軸方向所形成的平面上呈大致矩形的薄板形的形狀，且基板按壓部310包括以被隔著直線O排列在Y軸方向的2個光源模組100(陶瓷基板110)靠近直線O側的一邊夾著的方式所配置的本體部312、從本體部312的前端部(Z軸方向正值側)朝向Y軸方向正值側以特定量(例如1mm)突出，沿著設在端子台30側上的光源模組100未配置電極板150側的一邊延伸的第一爪部313、以及從本體部312的前端部(Z軸方向正值側)朝向Y軸方向負值側以特定量(例如1mm)突出，沿著設在端子台20側上的光源模組100未配置電極板150側的一邊延伸的第二爪部314。基板壓板300被收納並固定在凹槽10d1內時，因第一爪部313按壓配置在端子台30側的光源模組100的非安裝部112，第二爪部314按壓配置在端子台20側的光源模組100的非安裝部112，所以隔著本體部312排列在Y軸方向的2個光源模組100被同時按壓固定(第2圖)。並且，在本實施方式中，隔著直線O排列在Y軸方向的2個光源模組100之間的空隙，雖然由本體部312的厚度規定形成，但是如果所述空隙變大，在所述部位的照射強度會明顯下降，所以較佳地，盡可能減薄本體部312的厚度。因此，在本實施方式中，以將本體部312的板厚設定為0.5mm，足夠小於固定螺絲330的頭部直徑的方式構成。此外，從照射強度分布均勻化的角度考慮，較佳地，盡可能薄化未配置發光二極體LED晶片120的部位(即，非安裝部位)，所以第一爪部313以及第二爪部314的突出量，在可按壓各光源模組100的陶瓷基板110的範圍內為最小的。

如第6圖所示，一對固定部320是從本體312的基端部(Z軸方 向負值側)沿著X軸方向朝向兩側突出的、用於固定螺絲的基座(基座部)，在各固定部320上插有固定螺絲330的貫通孔320a沿著Z軸方向而形成。如第2(c)圖所示，基板壓板300在將光源模組100安裝在散熱器10上之前，通過將固定螺絲330插入到形成在固定部320的貫通孔320a，然後擰入至形成在散熱器10的凹槽10d1底部的螺絲孔10e內，從而被安裝在散熱器10上。此外，如第2(c)圖所示，本實施方式的基板壓板300，通過壓簧350，向Z軸方向正值側施力，由此，使光源模組100的安裝作業變得更加容易。

第7圖為說明壓簧350作用的圖，第7圖(a)表示固定螺絲330鬆動時的狀態，第7圖(b)表示將固定螺絲330旋入螺絲孔10e後的狀態。並且，在第7圖中，為便於說明，省略光源模組100等示出。

如第7圖(a)所示，本實施方式的壓簧350被收納在形成於散熱器10的凹槽10d1底部的凹部10f內，將基板壓板300的本體部312的底端部頂向Z軸方向正值側。因此，即使固定螺絲330為已鬆動狀態，基板壓板300也不會掉落至凹槽10d1內。因此，當固定螺絲330在已鬆動的狀態下將光源模組100配置在適當位置(即，隔著本體部312排列2個光源模組100)，從切口部113、114的空隙插入工具並將固定螺絲330擰入螺絲孔10e內時，基板壓板300的位置(即，第一爪部313以及第二爪部314的位置)逐漸下降，壓簧350在被壓縮的狀態下基板壓板300被固定在散熱器10上(第7圖(b))。並且，此時，因第一爪部313按壓配置在端子台30側的光源模組100的非安裝部112，第二爪部314按壓配置在端子台20側的光源模組100的非安裝部112，所以隔著本體部312排列在Y軸方向上的2個光源模組100被同時按壓固定。並且，因發光二極體LED晶片120的故障等原因 而需替換光源模組100時，雖需從切口部113、114的空隙插入工具然後旋開固定螺絲330，但是在本實施方式中，因充分旋鬆固定螺絲330時，以固定螺絲330的頭部高度高出光源模組100的安裝位置的方式構成(第7(a)圖)，所以當旋鬆固定螺絲330，光源模組100則會通過固定螺絲330的頭部被頂上去。因此，替換光源模組100時的光源模組100拆卸作業也變得更簡單。

將基板壓板300安裝在散熱器10上後，通過電極板固定螺絲22ab將電極板150與固定板200一起緊固在電極棒22aa(即，各陽極端子22a、32a以及陰極端子22b、32b)上，如此各光源模組100被固定在散熱器10上。

如上所述，在本實施方式中，藉由薄板形的基板壓板300將隔著直線O排在Y軸方向上的2個光源模組100連接並固定，盡可能消除兩者之間的空隙，抑制接縫部位的照射強度下降。第8圖是表示本實施方式的光照射裝置1的照射強度分布的圖表，第8圖(a)表示工作距離(即，從光照射裝置1的出射面的距離)=3mm時的X軸方向的照射光度分布，第8圖(b)表示工作距離=3mm時的Y軸方向的照射光度分布。並且，第8圖(a)中，縱軸是照射光度(W/cm²)，橫軸是光照射裝置1的X軸方向的中心為0的照射位置。此外，在第8圖(b)中，縱軸是照射光度(W/cm²)，橫軸是光照射裝置1的Y軸方向的中心為0的照射位置。

如第8圖(a)所示，光照射裝置1的X軸方向的照射光度分布為大致均勻分布。

此外，如第8圖(b)所示，光照射裝置1的Y軸方向的照射光 度分布也為大致均勻分布，沿直線O配置的基板壓板300的影響，即排列在Y軸方向的2個光源模組100的接縫部位的照射強度，未見降低。

並且，如上所述，在本實施方式中，各光源模組100的直線O側的端部(即，非安裝部112)通過基板按壓部310被固定。因此，即使通過固定板200按壓各光源模組100配置有電極板150的一邊，直線O側的一邊也不會浮起，各光源模組100(陶瓷基板110)穩定地固定在散熱器10上。此外，因各光源模組100通過固定板200的作用力而固定，所以不會給各光源模組100的陶瓷基板110施加過大應力。此外，因各固定板200以覆蓋各電極板150的方式配置，所以在陶瓷基板110上無需另行設計抵接(按壓)固定板200的部位和連接電極板150的部位，陶瓷基板110可以做到小型化。因此，也可以抑制陶瓷基板110的彎曲。

如果將光源模組100固定在散熱器10上，因光源模組100通過固定板200的作用力而緊貼在散熱器10上，所以被夾在陶瓷基板110的背面與散熱器10之間的導熱矽脂朝向平行於陶瓷基板110的方向(即，X-Y平面上)擴展，多餘的導熱矽脂從陶瓷基板110的外周緣部流出。在本實施方式中，為了避免多餘的導熱矽脂流入陶瓷基板110的表面，因導熱矽脂而引起電氣短路等情況，在散熱器10的上表面10a的陶瓷基板110的外周緣部的所在位置設有特定深度的凹槽10d1、10d2、10d3，形成有矽脂存儲槽。並且，如上所述，本實施方式的凹槽10d1，同時還具備有收納基板壓板300的功能。

第9圖是說明形成在散熱器10的上表面10a的凹槽10d1、10d2、10d3的圖。第9圖(a)是俯視圖(從Z軸方向觀察時的圖)，為了 方便看圖紙，刪除配置在端子台20側的光源模組100，用虛線表示配置在端子台30側的光源模組100，用剖面線表示形成在散熱器10的上表面10a上的凹槽10d1、10d2、10d3。第9圖(b)是第9圖(a)的C-C′截面圖。第9圖(c)是第9圖(a)的D-D′截面圖。並且，第9圖(b)以及第9圖(c)中，光源模組100未示出。

如第2圖及第9圖所示，以沿著各陶瓷基板110的外周緣部的方式，在散熱器10的上表面10a呈格子形狀形成有特定深度的凹槽10d1、10d2、10d3。並且，本實施方式的凹槽10d1、10d2、10d3，為了確切防止多餘的導熱矽脂流入陶瓷基板110的表面，由凹槽10d1、10d2、10d3所包圍的陶瓷基板110的基板安裝區域E比陶瓷基板110的外徑稍小。即光源模組100被安裝在散熱器10上的基板安裝區域E時，以陶瓷基板110的外緣端部朝向凹槽10d1、10d2、10d3的方向(即，第9圖的上下左右方向)稍微突出的方式構成。並且，在形成凹槽10d1、10d2、10d3的部位，因散熱器10與陶瓷基板110不會接觸，所以散熱效果降低。因此，優選地，以收納在不會接觸到陶瓷基板110的凹槽10d1、10d2、10d3的部位(即，相當於基板安裝區域E的部位)的方式配置發光二極體LED晶片120。

以上是結合本實施方式所做出的說明，但本發明並非局限於上述構成，在本發明的技術構思範圍內可以進行各種變形。

例如，在本實施方式中，雖然呈正方格子形狀配置有28行×2列的光源模組100，但並非局限於上述結構，也可以將光源模組以M行(M為1以上的整數)×N列(N為2以上的整數)的形式配置。第10圖是說明本發明實施方式所涉及的光照射裝置1的變形例的結構放大圖。本變形例所涉 及的光照射裝置1M，作為將光源模組以M行(M為1以上的整數)×N列(N為2以上的整數)的形式配置的代表性例子，具備有2行×4列(即，M=2、N=4的情況下)的光源模組100M。在本變形例中，基板壓板300配置在各行的第n列(n為1以上N-1以下的整數)的光源模組100M與第n+1列的光源模組100M之間。此外，構成為：對於第一列以及第N列(即，第4行)的光源模組100M，與本實施方式相同，藉由突出於光源模組100M外側的電極板150供電，針對第一列以及第N列(即，第四列)以外的光源模組100M，藉由以貫通散熱器10的方式設計的電極板(第10圖中圖未示)，從光源模組100M的背面供電。

此外，在本實施方式中，雖然是採用1個基板壓板300按壓光源模組100的陶瓷基板110的一邊(即，與設有一對電極板150相對的一邊)的結構，但是並非局限於上述結構，也可以是採用多個基板壓板300按壓光源模組100的陶瓷基板110的一邊的結構。並且，在這種情況下，因需要增加用於固定基板壓板300的固定螺絲330，所以也可以根據固定螺絲330的位置增加陶瓷基板110的切口部113、114。

此外，在本實施方式中，示出了將160個發光二極體LED晶片120呈正方格子形狀配置在陶瓷基板110表面的結構，但是並非局限於所述結構，可以在陶瓷基板110表面配置1個以上的發光二極體LED晶片120，也可以將多個發光二極體LED晶片120呈六邊形格子狀配置在陶瓷基板110的表面。

此外，本實施方式的固定板200，以一端部朝向另一端部彎曲的方式進行了說明，但是並非局限於上述結構，只要是抵接並按壓陶瓷 基板110表面的方式即可，例如，也可應用僅使一端部彎曲而形成的普通板簧。

並且，本次公開的實施方式，在各方面做出了例示，但應理解，本發明不僅僅限於所述的施方式。本發明的範圍並非局限於上述說明，其旨在包含根據申請專利範圍所示、與申請專利範圍均等的意圖，以及其範圍內所包括的所有變形。

Claims (19)

1. 一種光照射裝置，包括：板狀散熱器，所述板狀散熱器具有平行於由相互正交的第一方向和第二方向所形成的平面的表面；M×N個光源模組，所述光源模組分別包括設有平行於所述第一方向的兩邊的一矩形基板，以及將光軸方向對準與所述第一方向及所述第二方向呈正交的第三方向並安裝在所述基板表面的多個發光元件，且在所述板狀散熱器表面上沿著所述第一方向排成M行(M為1以上的整數)，沿著第二方向排成N列(N為2以上的整數)；以及多個第一按壓構件，所述第一按壓構件包括本體部，所述本體部在平行於由所述第一方向和所述第三方向所形成的平面上呈薄板形的形狀，以被夾在各行的第n列(n為1以上N-1以下的整數)的光源模組和第n+1列的光源模組之間的方式配置，且將所述第n列的光源模組與所述第n+1列的光源模組相對所述散熱器按壓固定，所述散熱器具有收納所述本體部的收納部，所述第n列的光源模組的所述基板與所述第n+1列的光源模組的所述基板具有沿著相互相對的兩邊形成的細長的且沒有安裝所述發光元件的非安裝部，所述各第一按壓構件沿著所述第一方向按壓所述非安裝部。
2. 如請求項1所述之光照射裝置，其中所述各第一按壓構件更包括：第一爪部，從所述本體部的前端部朝向所述第二方向突出，按壓所述第n列的光源模組的所述非安裝部；以及第二爪部，從所述本體部的前端部朝向所述第二方向突出，按壓所述第n+1列的光源模組的所述非安裝部。
3. 如請求項2所述之光照射裝置，其中所述本體部的基端部具有用於固定螺絲的基座部，所述本體部通過被穿過所述基座部的螺絲固定在所述散熱器上。
4. 如請求項3所述之光照射裝置，其中所述本體部的板厚比所述螺絲頭部的直徑要小。
5. 如請求項3所述之光照射裝置，更包括壓簧，所述壓簧配置在所述收納部的底部，以將所述本體部的基端部推升至所述第三方向的方式施力。
6. 如請求項4所述之光照射裝置，更包括壓簧，所述壓簧配置在所述收納部的底部，以將所述本體部的基端部推升至所述第三方向的方式施力。
7. 如請求項3至6中任一項所述之光照射裝置，其中所述基板在所述非安裝部的所述第一方向的至少一端側具有切口部，所述切口部供轉動所述螺絲的工具通過。
8. 如請求項1至6中任一項所述之光照射裝置，其中所述基板具有給所述每個發光元件供電的一對電極板，第一列的光源模組的所述一對電極板，向與第二列的光源模組所處位置方向相反的方向突出，第N列的光源模組的所述一對電極板，向與第N-1列的光源模組所處位置方向相反的方向突出。
9. 如請求項7所述之光照射裝置，其中所述基板具有給所述每個發光元件供電的一對電極板，第一列的光源模組的所述一對電極板，向與第二列的光源模組所處位置方向相反的方向突出，第N列的光源模組的所述一對電極板，向與第N-1列的光源模組所處位置方向相反的方向突出。
10. 如請求項8中所述之光照射裝置，其中所述電極板具有柔軟性。
11. 如請求項9中所述之光照射裝置，其中所述電極板具有柔軟性。
12. 如請求項8所述之光照射裝置，更包括第二按壓構件，所述第二按壓構件以覆蓋所述第一列的光源模組的所述一對電極板、以及所述第N列的光源模組的所述一對電極板的方式設計，將所述第一行的光源模組與所述第N行的光源模組相對所述散熱器彈性地按壓固定。
13. 如請求項9所述之光照射裝置，更包括第二按壓構件，所述第二按壓構件以覆蓋所述第一列的光源模組的所述一對電極板、以及所述第N列的光源模組的所述一對電極板的方式設計，將所述第一行的光源模組與所述第N行的光源模組相對所述散熱器彈性地按壓固定。
14. 如請求項10所述之光照射裝置，更包括第二按壓構件，所述第二按壓構件以覆蓋所述第一列的光源模組的所述一對電極板、以及所述第N列的光源模組的所述一對電極板的方式設計，將所述第一行的光源模組與所述第N行的光源模組相對所述散熱器彈性地按壓固定。
15. 如請求項11所述之光照射裝置，更包括第二按壓構件，所述第二按壓構件以覆蓋所述第一列的光源模組的所述一對電極板、以及所述第N列的光源模組的所述一對電極板的方式設計，將所述第一行的光源模組與所述第N行的光源模組相對所述散熱器彈性地按壓固定。
16. 如請求項12所述之光照射裝置，其中所述第二按壓構件是金屬製的板簧。
17. 如請求項14所述之光照射裝置，其中所述第二按壓構件是金屬製的板簧。
18. 如請求項1至6中任一項所述之光照射裝置，其中在所述光源模組與所述散熱器之間塗有導熱矽脂。
19. 如請求項18所述之光照射裝置，其中所述散熱器在與所述基板的抵接面上，具有以沿所述基板的外周的方式所形成的凹槽部，所述凹槽部在所述光源模組被安裝在所述散熱器上時，收納所述導熱矽脂的多餘部分。