WO2005091386A1 - 照明装置 - Google Patents

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WO2005091386A1
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light emitting
lens
light
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Takayoshi Moriyama
Akiko Nakanishi
Masami Iwamoto
Shinji Nogi
Kozo Ogawa
Keiichi Shimizu
Akiko Saitou
Seiko Kawashima
Tomohiro Sanpei
Masahiro Toda
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Toshiba Lighting & Technology Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a lighting device using a light emitting element as a light source.
  • a plurality of recessed housing portions are formed on the surface of a substrate, and a metal film is formed on the inner surface of these housing portions.
  • a light emitting diode element is provided in each of the housing portions, and a transparent resin layer is filled so as to cover the light emitting diode element.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-344031 (Page 45, FIGS. 2A-5B)
  • the present invention is regarded as a ship in such a point. Even in a structure in which a reflector or the like is provided on a substrate, heat dissipation can be improved, and peeling or warping of the reflector or the like can be achieved. Optical characteristics It is an object to provide a lighting device that can be maintained.
  • the lighting device includes: a substrate; a circuit pattern formed on the substrate; a light emitting element electrically connected to the circuit pattern; a housing for housing the light emitting element; A reflector having a reflective surface on the inner surface of the container and bonded by an adhesive on a substrate on which a circuit pattern is formed; and a visible light conversion layer provided by covering a light-emitting element in a housing of the reflector; On the reflector, a lens provided on the substrate and a lens bonded by the same type of adhesive are provided.
  • a circuit pattern, a light-emitting element, a reflector, a visible light conversion layer, and a lens are arranged on a substrate, and the reflector and the lens are bonded to each other with the same type of adhesive, thereby improving heat dissipation.
  • peeling and warping between the substrate, the reflector, and the lens are suppressed to maintain optical characteristics, and deterioration of the visible light conversion layer and the lens is suppressed, and light extraction efficiency is improved.
  • the lens can be attached efficiently when manufacturing the substrate. It is desirable that the substrate be made of aluminum or the like having good thermal conductivity, because it can conduct heat from the light emitting element and dissipate heat.
  • the storage section may be formed not only on the reflector but also on the substrate side.
  • the circuit pattern is, for example, a conductive layer formed on an insulating layer, and may be composed of one layer or a plurality of layers.
  • the lighting device according to claim 2 is the lighting device according to claim 1, wherein: a substrate; a circuit pattern formed on the substrate; a light emitting element electrically connected to the circuit pattern; A reflector formed on a substrate on which a circuit pattern is formed, having a housing portion for housing the element and a reflector-side fitting portion formed around the housing portion; and covering the light-emitting element on the housing portion of the reflector. And a visible light conversion layer provided in the above manner.
  • the circuit pattern is formed on the substrate and the reflector is also formed, the thermal conductivity between the substrate and the reflector is improved, and the temperature difference between the substrate and the reflector is reduced. The heat dissipation is improved, the separation between the substrate and the reflector is suppressed, and the optical characteristics are maintained.
  • the reflector-side fitting portion formed around the housing portion for housing the light-emitting element of the reflector is used.
  • a lens can be attached, and the light emitting element and the reflector are accurately aligned with the lens, thereby stabilizing the optical specification.
  • the reflector is integrated by, for example, pouring resin into the substrate and integrally molding the resin.
  • the reflector-side fitting portion may be concave or convex.
  • the circuit pattern is, for example, a conductive layer formed on an insulating layer, and may be composed of one layer or a plurality of layers.
  • the lighting device according to claim 3 is the lighting device according to claim 2, further comprising a lens-side fitting portion fitted to the reflector-side fitting portion of the reflector, and fitted to the reflector. It is provided with a lens welded in a state.
  • the lens-side fitting portion of the lens to the reflector-side fitting portion of the reflector, the light emitting element and the reflector are accurately aligned with the lens, and the optical specification is stable. Then, the lens is securely fixed to the reflector.
  • welding refers to, for example, laser welding, ultrasonic welding, or the like, in which a joint between a substrate and a lens is melted and fixed.
  • the substrate in the lighting device according to claim 2 or 3, includes a plurality of light emitting element disposing sections each including a plurality of light emitting elements, and a plurality of light emitting element disposing sections.
  • the reflector has a through hole with a locking portion formed therebetween, and the reflector flows resin through the reflecting portion formed on the substrate, which reflects light from the light emitting element, and the through hole with the locking portion of the substrate. And a supporting portion integrally formed with the reflecting portion.
  • the reflector is supported on the substrate by a supporting portion formed by flowing resin into the through hole with the locking portion of the substrate, so that peeling of the reflector is more reliably suppressed and the optical characteristics are improved. Is maintained.
  • the through hole with the locking portion is formed between the light emitting element disposing portions, but is preferably formed substantially at the center between the light emitting element disposing portions. This is because it is possible to uniformly support the support portion of the reflector provided in the above. Further, the through hole with the locking portion may not be formed between the light emitting element disposing portions as long as the supporting portion of the reflector does not lose the substrate force.
  • the lighting device according to claim 6 is the lighting device according to any one of claims 1 to 5, wherein the visible light conversion layer is formed of a silicone resin, an epoxy resin, and a modified epoxy resin. It is formed by being dispersed in any one of the above.
  • the visible light conversion layer In the visible light conversion layer, light in the visible light region can be easily extracted by dispersing the visible light conversion substance in one of silicone resin, epoxy resin, and modified epoxy resin.
  • the lighting device according to claim 7 is the lighting device according to any one of claims 1 to 5, wherein the light receiving element is covered on the housing portion of the reflector to form two resin layers,
  • the light conversion layer is the upper resin layer of the two resin layers, and is formed by sedimentation of a visible light conversion substance into one of silicone resin, epoxy resin and modified epoxy resin. It has been done.
  • the upper resin layer of the two resin layers formed by coating the light-emitting element on the housing portion of the reflector is formed by converting the visible light converting substance into silicone resin, epoxy resin and modified resin. Since the visible light conversion layer is settled on any one of the epoxy resins, much light in the visible light region can be easily extracted, and the light extraction efficiency can be increased.
  • the circuit pattern, the light emitting element, the reflector, the visible light conversion layer, and the lens are arranged on the substrate, and the reflector and the lens are bonded by the same type of adhesive.
  • heat dissipation can be improved, separation and warpage between the substrate, reflector and lens can be suppressed, optical characteristics can be maintained, and light extraction efficiency can be reduced by suppressing deterioration of the visible light conversion layer and lens.
  • the lens can be efficiently attached at the time of manufacturing the substrate.
  • the thermal conductivity between the substrate and the reflector is improved, and the substrate and the reflector are Temperature The difference can be reduced, the heat dissipation can be improved, the separation between the substrate and the reflector can be suppressed, the optical characteristics can be maintained, and the reflector side fitting formed around the housing for housing the light emitting element of the reflector
  • a lens can be attached, the light emitting element and the reflector can be accurately aligned with the lens, the optical specification can be stabilized, and the lens can be securely fixed to the reflector. it can.
  • the lens-side fitting portion of the lens is fitted and welded to the reflector-side fitting portion of the reflector.
  • the reflector is formed by flowing resin through the through hole with the locking portion of the substrate. Since the substrate can be supported by the support portion, peeling of the reflector can be more reliably suppressed, and optical characteristics can be maintained.
  • the housing portion has an opening diameter on the lens side and an opening diameter on the substrate side.
  • B is the depth
  • h is the depth
  • the light extraction efficiency from the housing can be optimized, and the design of the housing can be simplified.
  • the visible light conversion layer includes a visible light converting substance made of a silicone resin or an epoxy resin. And modified epoxy resin, which can be easily extracted in the visible light range.
  • a two-layer structure in which the light-receiving element is coated on the housing of the reflector is formed.
  • the upper resin layer of the resin layer is a visible light conversion layer in which a visible light conversion substance is precipitated in one of silicone resin, epoxy resin and modified epoxy resin, and thus is in the visible light region. A large amount of light can be easily extracted, and the light extraction efficiency can be increased.
  • FIG. 1 is a sectional view of a light emitting module of a lighting device showing a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view of the light emitting module.
  • FIG. 3 is a front view of the lighting device.
  • FIG. 4 is an explanatory view of an example of a combination of materials for a light emitting module.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a mounting structure of a light-emitting diode element of a lighting device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a mounting structure of a light-emitting diode element of a lighting device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a light-emitting module of a lighting device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a lighting device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a lighting device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a front view of a light-emitting module of a lighting device according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the light-emitting module.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a light-emitting module of a lighting device according to an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a part of a light-emitting module of a lighting device according to a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a plan view of a substrate of the lighting device.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a light emitting module and a fixture main body of the lighting device.
  • FIG. 16 is a plan view of a light emitting module and a fixture body of the lighting device.
  • FIGS. 1 to 4 show a first embodiment
  • FIG. 1 is a sectional view of a light emitting module of a lighting device
  • FIG. 2 is a front view of a light emitting module
  • FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram of a combination example of the materials of the light emitting module.
  • reference numeral 11 denotes a lighting device, and the lighting device 11 is formed in a square and thin shape.
  • the device main body 12 has a rectangular opening 13 formed in the surface of the device main body 12.
  • a plurality of rectangular light emitting modules 14 are arranged in a matrix in the opening 13, and the plurality of light emitting modules 14 are provided. Thus, a light emitting surface 15 is formed.
  • each light-emitting module 14 has a chip-shaped light-emitting diode element 21 which is a solid-state light-emitting element as a light-emitting element.
  • the substrate 22 made of a material having high thermal conductivity, such as resin, aluminum, and aluminum nitride, is arranged in a matrix on one surface side.
  • One surface of the substrate 22 is an insulating layer that is a thermosetting resin or a thermoplastic resin having an elasticity lower than that of the epoxy resin, higher than that of the engineering plastic, and having insulating properties and thermal conductivity.
  • An adhesive 23 is applied, and a conductive layer 24 of, for example, copper, gold, nickel, or the like is bonded and arranged via a first insulating layer 23a formed of the adhesive 23.
  • a circuit pattern 25 is formed by the conductive layer 24, and a light emitting element disposing portion 26 for mounting the light emitting diode element 21 is formed on the circuit pattern 25 in a matrix.
  • one electrode of the light emitting diode element 21 is connected to one electrode pattern of the circuit pattern 25 by die bonding using a silver paste as the connection layer 38, and the other electrode is connected to the circuit. It is connected to the other pole pattern of the pattern 25 by a wire 27 by wire bonding.
  • a reflector 28 made of a material having high heat resistance and high reflection properties such as aluminum nitride is bonded and arranged.
  • the reflector 28 is provided with a plurality of accommodation sections 29 in which the light emitting diode elements 21 are arranged in an accommodated state, respectively, corresponding to the light emitting element arrangement sections 26.
  • Each accommodating portion 29 is provided on the lens 33 side, that is, the back side, where the opening diameter A on the lens 33 side, that is, the front side, which is opposite to the substrate 22 side, is larger than the opening diameter B on the substrate 22 side, that is, the back side.
  • the lateral force is expanded toward the front surface side, and a reflecting surface 30 which is inclined toward the inside of the housing portion 29 is formed.
  • a reflection film having a high light reflectance such as white silicon oxide, copper, nickel, or aluminum may be formed.
  • the housing portion 29 is filled with a visible light conversion layer 32 so as to cover the light emitting diode element 21.
  • the visible light converting layer 32 is formed by dispersing a visible light converting substance such as a phosphor for converting ultraviolet light from the light emitting diode element 21 into visible light in, for example, silicone resin, epoxy resin, and modified epoxy resin. ing.
  • thermosetting resin used for the substrate 22
  • thermoplastic resin used for the substrate 22
  • thermoplastic resin used for the lens 33.
  • the lens 33 has a lens portion 34 formed in a lens shape corresponding to each of the light emitting diode elements 21, and each lens portion 34 has a concave incident surface where light is incident opposite the housing portion 29.
  • a surface 35 is formed, and a reflecting surface 36 for reflecting light incident on the incident surface 35 and an emitting surface 37 for emitting light incident on the incident surface 35 and light reflected on the reflecting surface 36 are formed.
  • the light emitting surface 15 common to the light emitting module 14 is formed by the light emitting surface 37 of the plurality of lens portions 34.
  • FIG. 4 shows a substrate 22, an adhesive 23 (a first insulating layer 23a, a second insulating layer 23b, and a third insulating layer 23c), a conductive layer 24, a reflector 28, and a lens 33.
  • Examples 1, 2, 3, and 4 of the combinations of the above materials are shown.
  • Combination examples 2, 3, and 4 show only combinations of materials different from combination example 1.
  • the light emitting diode element 21 When the light emitting diode element 21 is turned on, the light of the light emitting diode element 21 is incident on the visible light conversion layer 32, and the light incident on the visible light conversion layer 32 is transmitted from the housing 29 to the lens 33.
  • the light directly enters the incident surface 35 or is reflected by the reflecting surface 30 or one surface of the substrate 22, enters the incident surface 35 of the lens 33 from the housing portion 29, and exits from the exit surface 37, that is, the light emitting surface 15 through the lens 33.
  • a similar adhesive 23 which is a thermosetting resin or a thermoplastic resin having a lower elastic modulus than an epoxy resin and higher than an engineering plastic.
  • the adhesive fixation absorbs the difference in thermal expansion, suppresses the occurrence of peeling, and can reliably maintain the adhesive fixation state.
  • a conductive layer 24 a light emitting diode element 21, a reflector 28, a visible light conversion layer
  • the lens 33 can be attached at the time of manufacturing the substrate, which is efficient.
  • the shape of the housing portion 29 is such that the opening diameter on the lens 33 side is A, the opening diameter on the substrate 22 side is B, the depth of the housing portion 29 is h, and the shape of the housing portion 29 is enlarged from the substrate 22 side to the lens 33 side.
  • the opening angle is ⁇
  • the visible light conversion layer 32 that covers the light emitting diode element 21 is provided in the accommodating portion 29, for example, ultraviolet light can be converted into visible light, and a large amount of light in the visible light region can be extracted. Efficiency can be increased.
  • the visible light conversion layer 32 is formed by dispersing a visible light conversion material into one of silicone resin, epoxy resin and modified epoxy resin, and can be easily formed.
  • one electrode of the light emitting diode element 21 is formed of gold Z tin on the tin conductive layer 24.
  • the connection may be made by the connection layer 38.
  • the circuit pattern 25 of the tin conductive layer 24 is used.
  • the two electrodes of the light emitting diode element 21 are connected to the two electrode patterns by the connection layer 38 of the gold bump.
  • FIG. 7 shows a fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the light emitting module of the lighting device. Note that the basic configuration of the lighting device 11 is the same as that of the first embodiment.
  • One electrode of the light-emitting diode element 21 is connected to the circuit pattern 25 of the conductive layer 24 formed in the light-emitting element disposition section 26 at the bottom of the accommodation section 29 by die bonding with the silver paste connection layer 38, The other electrode of the light emitting diode element 21 is connected by wire bonding using a wire 27.
  • the housing portion 29 is formed with two transparent resin layers 40 and 41 covering the light emitting diode element 21.
  • the lower resin layer 40 that directly covers the light emitting diode element 21 is made of, for example, silicone resin having elasticity that is strong against ultraviolet light, and a diffusing agent that diffuses visible light and ultraviolet light from the light emitting diode element 21 is dispersed therein. I have.
  • the upper resin layer 41 is made of a silicone resin, an epoxy resin, a modified epoxy resin, or the like, and is made of a visible light converting material such as a phosphor that converts ultraviolet light from the light emitting diode element 21 into visible light. It is configured as a visible light conversion layer 32 in which water has settled.
  • the upper resin layer 41 of the two resin layers 40 and 41 covering the light emitting diode element 21 provided in the accommodating portion 29 is the visible light conversion layer 32 in which the visible light conversion substance is settled. Therefore, a large amount of light in the visible light region can be easily extracted, and the light extraction efficiency can be increased.
  • the visible light converting substance can be efficiently irradiated with visible light and ultraviolet rays emitted from the lower resin layer 40, and the thickness of the upper resin layer 41 can be arbitrarily set. Can be set to
  • the light emitted from the light emitting diode element 21 can be evenly applied to the boundary surface with the upper resin layer 41.
  • the wire 27 When the wire 27 is located at the boundary between the two resin layers 40 and 41, it causes color unevenness.
  • the height position of the wire 27 also determines the force such as the height of the light emitting diode element 21, the hardness of the wire 27, and workability. Therefore, when the height of the light-emitting diode element 21 is about 75 m and the bottom force of the housing 29 is 200 ⁇ m in height to the highest position of the wire 27, the lower resin layer 40 It is preferable that the thickness is 250 / ⁇ and the thickness of the upper resin layer 41 is 750 / zm. Also, the bottom force of the housing 29 is 425 m when the height of the wire 27 to the highest position is 425 m.
  • the thickness of the lower resin layer 40 is 475 ⁇ m, and the thickness of the upper resin layer 41 is 525 ⁇ m. Therefore, the depth of the containing section 29 is optimally 800-1200 ⁇ m, and more preferably 1000 ⁇ m.
  • inorganic nanoparticles which are fillers of not more than ⁇ , are dispersed in the lower resin layer 40.
  • nanoparticles nano-silica with a narrow viscosity distribution of 50 nm or less is used.
  • the weight component is 0.1% to 60%, and the visible light transmittance is 50% to 90%.
  • the heat transfer coefficient to the substrate 22, the reflector 28, the lens 33, and the like is improved, and the heat dissipation can be improved.
  • FIG. 8 shows a fifth embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the lighting device. Note that the basic configuration of the lighting device 11 is the same as that of the first embodiment.
  • a case 44 made of a metal such as aluminum is provided for positioning and fixing the substrate 22, the reflector 28 and the lens 33 and dissipating heat.
  • a base 45 is formed in the case 44 so that the substrate 22 comes into surface contact with the base 22, and side surfaces 46 for holding both sides of the substrate 22, the reflector 28 and the lens 33 are formed from both sides of the base 45.
  • a claw portion 47 that engages with the lens 33 and that sandwiches the substrate 22, the reflector 28, and the lens 33 is formed at the tip of the side portion 46 with the lens 33.
  • the case 44 can position and fix the substrate 22, the reflector 28, and the lens 33, and can improve heat dissipation.
  • the positional relationship between the lens 28 and the lens 33 can always be kept constant, and the optical characteristics can be stabilized.
  • FIG. 9 shows a sixth embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the lighting device.
  • the basic configuration of the lighting device 11 is the same as that of the first embodiment.
  • a resin sheet 50 containing a phosphor and having a thickness of about 0.5 mm is attached to the surface of the reflector 28 on the front side of the light emitting module 14 in this embodiment.
  • the resin sheet 50 As a method of attaching the resin sheet 50, the resin sheet 50 is attached in a state where the resin layer 51 to be filled in the housing portion 29 is filled up to the opening surface of the housing portion 29, and the resin layer 51 ⁇ Adhere the resin sheet 50.
  • the bonding surface of the resin sheet 50 is semi-cured and the resin sheet 50 is bonded to the surface of the reflector 28, and then the resin sheet 50 is bonded by applying heat. In any case, the resin sheet 50 can be easily bonded without using an adhesive.
  • the light extraction efficiency can be improved by making the refractive index of the resin sheet 50 and that of the resin layer 51 substantially the same.
  • the thickness of the adhesive is set to 1Z4 or less of the thickness of the resin sheet 50.
  • the film pressure of the adhesive is larger than 1Z4, which is the thickness of the resin sheet 50, the stress of the adhesive increases, and the resin sheet 50 is easily peeled or deformed.
  • the lighting device 11 may be configured by a single light-emitting module in which the light-emitting modules 14 are integrally formed with a plurality of light-emitting modules 14 arranged in a matrix.
  • FIGS. 10 and 11 show a seventh embodiment.
  • FIG. 10 is a front view of the light emitting module
  • FIG. 11 is a sectional view of the light emitting module. Note that the basic configuration of the lighting device 11 is the same as that of the first embodiment.
  • a base 61 is formed of a metal substrate 22, a first insulating layer 23a provided on the substrate 22, a circuit pattern 25 provided on the first insulating layer 23a, and the like. I have.
  • a plurality of light emitting element disposition portions 26 formed at equal intervals in a circuit pattern 25 for disposing the light emitting diode elements 21 and a portion between adjacent light emitting element disposition portions 26 are formed.
  • the central portion has a through hole 62 with a locking portion formed through the substrate 22.
  • An opening width is formed in the through hole 62 with the locking portion at the end of the other surface of the substrate 22 opposite to the one surface of the substrate 22 on which the reflector 28, the lens 33, and the like are disposed.
  • the widened locking part 63 is expanded. ing.
  • the reflector 28 is provided on one surface side of the substrate 22 to reflect the light from the light emitting diode element 21, and the supporting portion provided to penetrate through the through hole 62 with the locking portion. It has 65 and is disposed on the base 61.
  • the reflecting portion 64 and the supporting portion 65 of the reflecting body 28 are integrally formed, and the resin flows into the locking portion 63 by pouring the resin into the through hole 62 with the locking portion. Then, the support portion 65 is fitted with the locking portion 63 so that the reflector 28 does not come off the substrate 22.
  • the through-hole 62 with a locking portion is preferably formed in a central portion between the light emitting element disposition portions 26, and this is because the reflector 28 provided in the through-hole 62 with a locking portion is formed. This is because the support portions 65 can be uniformly supported as a whole. Further, the through hole 62 with the locking portion may not be formed between the light emitting element disposing portions 26.
  • the through-hole 62 with the locking portion is opposite to the one surface of the substrate 22 on which the reflector 28, the lens 33 and the like are provided. It may be constituted by a tapered hole having a tapered shape expanding toward the other surface side of the substrate 22 which is the side. In this case, the locking portion 63 is formed by the tapered hole itself.
  • the taber holes have the function of flowing resin smoothly.
  • FIGS. 13 to 16 show a ninth embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a part of a light-emitting module of the lighting device
  • FIG. 14 is a plan view of a substrate of the lighting device
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a light-emitting module and a fixture body of the lighting device
  • FIG. It is a top view of a module and an apparatus main body.
  • the lighting device 71 has a plurality of light emitting modules 72 and a fixture body 73 to which these light emitting modules 72 are attached.
  • Each light emitting module 72 includes a substrate 81, and a plurality of light emitting modules arranged on one surface 81a of the substrate 81.
  • the device includes a light-emitting diode element 82 which is a solid-state light-emitting element, a reflector 83 that reflects light from each light-emitting diode element 82, and a lens body 84 that controls light from each light-emitting diode element 82.
  • three light emitting diode elements 82 are arranged at equal intervals in the vertical and horizontal directions of the substrate 81, that is, arranged in a matrix.
  • the substrate 81 is preferably formed of a material having high thermal conductivity such as aluminum, or formed of a material having high thermal conductivity such as glass epoxy resin, engineering plastic, or aluminum nitride.
  • the substrate 81 has a mounting area 86 in which a plurality of light emitting diode elements 82 are arranged, and an insertion part 87 protruding outward from one edge of the light emitting element arrangement part 86.
  • a square fitting groove 88 is formed at the center of the frame.
  • one surface 81a of the substrate 81 is provided with an adhesive such as a thermosetting resin or a thermoplastic resin such as a polyimide resin or an epoxy resin, or an inorganic material. It is an insulating and heat conductive material such as metal powder. Its tensile elastic modulus changes with temperature within 2000MPa, and the insulating layer 89 is formed with a thickness of 75m or less. If the thickness is greater than the thickness of the insulating layer 89, sufficient thermal conductivity cannot be obtained between the substrate 81 and the reflector 83, and the thinner the insulating layer 89, the better the thermal conductivity. The lower limit of the thickness of the layer 89 is a value at which insulation can be obtained.
  • a circuit pattern 90 is formed on the insulating layer 89 of the substrate 81, and the light emitting diode elements 82 are electrically connected and mechanically fixed on the circuit pattern 90.
  • the circuit pattern 90 is divided into portions corresponding to the light emitting element disposing portions 91 of the respective light emitting diode elements 82, and is formed into a pattern in which a plurality of light emitting diode elements 82 can be connected in series.
  • the light emitting diode element 82 is mounted on the light emitting element disposition portion 91 of one circuit pattern 90, and one terminal of the light emitting diode element 82 is electrically connected and mechanically fixed. Then, the other electrode of the light emitting diode element 82 is electrically connected to the connection position 92 of the other circuit pattern 90 by wire bonding.
  • Each of the circuit patterns 90a located at both ends when a plurality of light emitting diode elements 82 are connected in series is respectively extended to the insertion portion 87, and is placed on each circuit pattern 90a of the insertion portion 87.
  • a power receiving unit 93 as an electrode is formed. That is, the power receiving unit 93 is formed on one surface 81a of the substrate 81 on which the light emitting diode element 82 is disposed.
  • the circuit pattern 90 is formed on the first metal layer 94 formed on the insulating layer 89 with a material such as copper foil having excellent electric conductivity and heat conductivity, and formed on the first metal layer 94.
  • the second metal layer 95 which is a highly reflective metal layer such as a nickel plating layer, and the third metal layer 96 such as a copper plating layer having excellent electrical and thermal conductivity formed on the second metal layer 95.
  • the third metal layer 96 has a light emitting element disposing portion 91, a connection position 92, and a power receiving portion 93, respectively.
  • the reflector 83 is formed in direct contact with the light emitting element disposition portion 86 on one surface 81a of the substrate 81.
  • the reflector 83 is formed on one surface 81a of the substrate 81.
  • a resin material having high heat resistance and high reflectivity such as polybutylene terephthalate (PBT) or polycarbonate, is poured into the rough surface of the light emitting element disposition portion 86 and molded to be integrated with the substrate 81. .
  • the reflector 83 is provided with a plurality of recessed portions 98 for accommodating the respective light emitting diode elements 82 corresponding to the positions of the respective light emitting diode elements 82.
  • a reflection surface 99 is formed to expand toward the lens body 84 opposite to the side 81 and reflect light.
  • the housing 98 is filled with a visible light conversion layer 100 so as to cover the light emitting diode element 82.
  • the visible light conversion layer 100 is formed of a phosphor that converts ultraviolet light of the light emitting diode element 82 into visible light. Is dispersed in, for example, silicone resin, epoxy resin and modified epoxy resin.
  • a groove-shaped reflector-side fitting portion 101 is provided around each of the housing portions 98 and slightly away from the opening edge of the housing portion 98. It is formed in a ring shape.
  • the lens body 84 is disposed on the light emitting element disposing portion 86 on the one surface 81a of the substrate 81, and has a light transmitting property such as polycarbonate and acrylic resin. It is made of a resin material.
  • This lens body 84 has a plurality of lenses 103 arranged corresponding to the positions of the respective light emitting diode elements 82, and each lens 103 faces the light emitting diode element 82 and the reflection surface 99 of the reflector 83.
  • the concave incident surface 104 where light enters A reflecting surface 105 that reflects the light incident from the incident surface 104 and an emitting surface 106 that emits the light incident on the incident surface 104 and the light reflected by the reflecting surface 105 are formed.
  • the plurality of lenses 103 are connected and integrally formed on the emission surface 106 side, and the integrated emission surface 106 forms the light emitting surface 107 of the lens body 84.
  • the reflecting surface 105 of each lens 103 is independent, and a gap 108 is formed between the outer surfaces of the reflecting surface 105 of each lens 103 so as to face the substrate 81, that is, the reflector 83.
  • Each lens 103 has an annular joining surface 109 formed between the incident surface 104 and the reflecting surface 105 and joined to the surface of the reflector 83.
  • the joining surface 109 has a reflector-side fitting portion 101
  • the convex lens-side fitting portion 110 that fits into is formed in an annular shape.
  • the lens-side fitting portion 110 of the lens 103 is fitted to the reflector-side fitting portion 101 of the reflector 83 and welded by laser welding, ultrasonic welding, or the like.
  • the light emitting diode element 82 and the reflector 83 and the lens 103 can be accurately positioned, and the optical specification can be stabilized, and the lens 103 can be fixed to the reflector 83 reliably.
  • the reflector 83 is melted and welded to the reflector 83 and the lens 103, and the lens 103 is not melted.
  • the appliance main body 73 is a plate-shaped main body formed of a material having high thermal conductivity such as glass epoxy resin, engineering plastic, aluminum, and aluminum nitride.
  • a plurality of light emitting modules 72 are arranged on an arrangement surface 121a, which is one surface of the main body 121, by joining the other surface 81b of the substrate 81 thereto.
  • the holding portion 122 has a holding member 123 attached to an edge of the main body 121, and an insertion groove 124 is formed between the holding member 123 and the main body 121 so that the insertion portion 87 can be inserted and removed.
  • the insertion groove 124 is provided with a fitting projection 125 in which the fitting groove 88 of the insertion section 87 fits, corresponding to the arrangement position of each light emitting module 72.
  • Wiring boards 126 are mounted on the holding member 123 facing the mounting surface 121a of the main body 121, respectively, and connectors 127 are mounted on the wiring boards 126, respectively.
  • Each of these connectors 127 includes a connector body 128 attached to each wiring board 126, and a A terminal piece 129 made of elastically deformable spring steel protruding toward the arrangement surface 121a of the 121 is provided.
  • each terminal strip 129 When the 87 is inserted, the terminal strips 129 elastically deform to allow the insertion of the insertion section 87, and with the insertion section 87 of the board 81 inserted, each terminal strip 129 is connected to each power receiving section 93 of the insertion section 87. It is pressed and electrically connected. Therefore, each connector 127 is configured as the power supply unit 70.
  • the lighting device is configured by combining the lighting device 71 with a lighting device (not shown) that is connected to the power supply unit 130 of the fixture body 73 and turns on the light emitting diode element 82 of the light emitting module 72.
  • the other surface 81 b of the substrate 81 of the light emitting module 72 is joined and arranged on the arrangement surface 121 a of the body 121 of the fixture body 73, and the substrate 81 is placed on the body 121. While sliding with, align the fitting groove 88 of the insertion portion 87 of the board 81 with the fitting projection 125 of the holding portion 122, and insert the insertion portion 87 of the board 81 into the insertion groove 124 of the holding portion 122. Insert.
  • the insertion portion 87 contacts the terminal strip 129 of each connector 127, and further inserts the insertion portion 87 of the substrate 81.
  • the terminal piece 129 of each connector 127 is elastically deformed, and the insertion portion 87 can be inserted to a predetermined insertion position.
  • terminal piece 129 of each connector 127 that is, each power supply portion 130, can be electrically connected to each power receiving portion 93 of insertion portion 87 by pressing.
  • the other surface 81b of the substrate 81 of the light emitting module 72 is disposed on the main body 121 of the device main body 73, and the insertion portion 87 of the substrate 81 is simply inserted into the holding portion 122. It can be easily attached to the instrument body 73.
  • Adhere. In this manner, the other surface 81b of the substrate 81 is brought into close contact with the arrangement surface 121a of the main body 121, so that the light emitting module 72 can be positioned and the light emitting method of the light emitting diode element 82 having high directivity can be achieved.
  • Direction can be stabilized and the heat dissipation from the board 81 to the main body 121 can be improved.
  • a plurality of light emitting diode elements 82 of the light emitting module 72 can be turned on by supplying power to the light emitting module 72 through a lighting device power supply unit 120 (not shown).
  • the heat generated when the plurality of light emitting diode elements 82 are turned on can be efficiently transmitted to the substrate 81 having excellent thermal conductivity. Further, since the substrate 81 is in close contact with the main body 121, the light emitting diode elements are provided. The heat of 82 can be efficiently transmitted from the substrate 81 to the main body 121, and the heat dissipation can be improved.
  • the thickness of the substrate 81 and the reflector 83 is reduced.
  • the thermal conductivity between the substrate 81 and the reflector 83 is reduced, that is, a large difference in thermal expansion between the substrate 81 and the reflector 83 is reduced.
  • separation between the substrate 81 and the reflector 83 can be prevented.
  • the reflector 83 can be directly adhered to the substrate 81 by pouring and molding resin onto the substrate 81, an adhesive layer for bonding the reflector 83 with an adhesive is not interposed. In addition, the thermal conductivity between the substrate 81 and the reflector 83 can be further improved.
  • the plurality of circuit patterns 90 connecting the plurality of light emitting diode elements 82 are provided in the same area, the temperature difference due to the difference in the heat radiation capacity of the plurality of light emitting diode elements 82 can be reduced, and the plurality of light emitting diodes 82 Variation in brightness of the diode element 82 can be reduced.
  • the heat of the plurality of light emitting diode elements 82 is transmitted to the reflector 83 and the lens body 84, and radiates heat from the reflector 83 and the lens body 84 to the outside. Further, since a gap 108 is provided between the lenses 103 of the lens body 84 so as to face the reflector 83, air flows through the gap 108, and the hot air warmed by the reflector 83 and the lens 103 and the outside air. As a result, convection is generated, and heat dissipation can be improved.
  • the lens-side fitting portion 110 of the lens 103 is fitted and welded to the reflector-side fitting portion 101 of the reflector 83, the light emitting diode element 82 and the reflector 83 and the lens 103 are connected.
  • the positioning can be performed accurately, the optical specification can be stabilized, and the lens 103 can be securely fixed to the reflector 83.
  • the lens 103 Since the reflector 83 is melted and welded between the reflector 83 and the lens 103, the lens 103 does not melt and the lens 103 is melted. The optical characteristics of the lens 103 can be prevented from being impaired.
  • the insertion portion 87 of the substrate 81 of the light emitting module 72 is attached to the device main body.
  • the electrical and mechanical connection of the light emitting module 72 is released and the light emitting module 72 can be easily removed.
  • the fitting structure between the reflector-side fitting portion 101 of the reflector 83 and the lens-side fitting portion 103 of the lens 103 is such that the reflector-side fitting portion 101 is concave and the lens-side fitting portion 110 is convex.
  • a similar effect can be obtained even if the unevenness is reversed.
  • the present invention is used for fixed lighting for indoors and outdoors, mobile lighting for vehicles, and the like.

Abstract

　放熱性を向上させ、反射体28などの剥離や反りを抑制した照明装置11を提供する。 　基板22上に発光ダイオード素子21を収容する収容部29を有する反射体28を配設し、収容部29に可視光変換層32を形成し、反射体28上にレンズ33を配設する。基板22上に、回路パターン25、発光ダイオード素子21、反射体28、可視光変換層32、レンズ33を配設し、さらに反射体28およびレンズ33はそれぞれ同種の接着剤23によって接着する。これにより、放熱性を向上でき、反射体28などの剥離や反りを抑制でき、光学特性を維持できる。

Description

明 細 書
照明装置
技術分野
[0001] 本発明は、発光素子を光源とする照明装置に関する。
背景技術
[0002] 従来、発光素子として例えば固体発光素子である発光ダイオード素子を光源とする 照明装置では、基板の表面に複数の窪み状の収容部を形成し、これら収容部の内 面に金属膜を形成し、各収容部には発光ダイオード素子を配設するとともにこの発光 ダイオード素子を被覆するように透明榭脂層を充填して 、る。
[0003] この照明装置では、発光ダイオード素子の点灯時に温度が高くなり過ぎると発光ダ ィオード素子の発光効率が低下してしまうため、基板には金属製基板、またはェポキ シ榭脂やそれにアルミナを含ませたコンポジット基板を用いて効率よく放熱させたり、 発光ダイオード素子を順次点灯させ、熱分布を拡散させるようにして温度上昇を防止 している（例えば、特許文献 1参照。 ) o
特許文献 1：特開 2002 - 344031号公報（第 4 5頁、図 2A - 5B)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] また、反射効率を高めるために基板の収容部の内面に金属膜を形成している力 こ の収納部の内面に金属膜を均等に形成するのは困難性を有し、また、熱的影響、長 期使用により金属膜の劣化が発生すると、所定の反射効率を得ることができなくなる
[0005] そこで、基板とは別に耐熱性および反射効率のよい反射体を用いることが考えられ るが、基板と別にすることで放熱性が低下することが考えられ、また、熱的影響、長期 使用などにより、反射体に基板からの剥離や反りが発生して光学特性が損なわれる ことが考えられる。
[0006] 本発明は、このような点に艦みなされたもので、基板上に反射体などを配設する構 造であっても、放熱性を向上できて、反射体などの剥離や反りを抑制して光学特性を 維持できる照明装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0007] 請求項 1記載の照明装置は、基板と;基板上に形成された回路パターンと；回路パ ターン上に電気的に接続された発光素子と;発光素子を収容する収容部、および収 容部の内面に反射面を有し、回路パターンを形成した基板上に接着剤によって接着 された反射体と;反射体の収容部に発光素子を被覆して設けられた可視光変換層と ；反射体上に、基板上に設けられた接着剤と同種の接着剤によって接着されたレン ズとを具備して 、るものである。
[0008] そして、基板上に回路パターン、発光素子、反射体、可視光変換層およびレンズを 配置し、さらに反射体およびレンズはそれぞれ同種の接着剤によって接着することに より、放熱性が向上し、基板と反射体とレンズとの間での剥離や反りが抑制されて光 学特性が維持されるとともに、可視光変換層やレンズの劣化が抑えられて光取出効 率が向上する。また、使用する接着剤を同種としているので、レンズの取り付けも基 板の製造の際に効率的に行える。なお、基板は、アルミニウム等の熱伝導性の良好 なものが望ましぐこれは、発光素子からの熟を伝導して放熱することができるからで あり、発光素子は熟の影響により発光効率の低下、色温度の変化が見られるため、 放熱性を良くすると、この問題が低減される。また、収納部は反射体だけでなく基板 側にも形成されていてもよい。回路パターンとは、例えば、絶縁層上に形成された導 電層であり、 1層でも複数層で構成してもよい。
[0009] 請求項 2記載の照明装置は、請求項 1記載の照明装置において、基板と;基板上 に形成された回路パターンと；回路パターン上に電気的に接続された発光素子と;発 光素子を収容する収容部、および収容部の周囲に形成された反射体側嵌合部を有 し、回路パターンを形成した基板上に形成された反射体と;反射体の収容部に発光 素子を被覆して設けられた可視光変換層とを具備しているものである。
[0010] そして、基板上に回路パターンを形成しさらに反射体をも形成したので、基板と反 射体との熱伝導性が良好になり、基板と反射体との温度差が低減されるとともに放熱 性が向上され、基板と反射体との剥離が抑制されて光学特性が維持される。しかも、 反射体の発光素子を収容する収容部の周囲に形成した反射体側嵌合部を利用する ことにより、例えばレンズの取り付けが可能となり、発光素子および反射体とレンズと が正確に位置合わせされて光学特定が安定する。なお、反射体は、例えば基板に榭 脂を流し込んで一体的に成形することにより、一体化されている。反射体側嵌合部は 、凹状でも凸状でもよい。回路パターンとは、例えば、絶縁層上に形成された導電層 であり、 1層でも複数層で構成してもよい。
[0011] 請求項 3記載の照明装置は、請求項 2記載の照明装置において、反射体の反射体 側嵌合部に嵌合するレンズ側嵌合部を有し、反射体に対して嵌合状態で溶着された レンズを具備して 、るものである。
[0012] そして、反射体の反射体側嵌合部にレンズのレンズ側嵌合部を嵌合して溶着する ことにより、発光素子および反射体とレンズとが正確に位置合わせされて光学特定が 安定し、反射体にレンズが確実に固定される。なお、溶着とは、例えばレーザ溶接、 超音波溶接など、基板とレンズとの接合部分を溶カゝして固着することをいう。
[0013] 請求項 4記載の照明装置は、請求項 2または 3記載の照明装置において、基板は、 複数の発光素子を配設する複数の発光素子配設部、および複数の発光素子配設部 間に形成された係止部付き貫通孔を有し、反射体は、発光素子からの光を反射する 基板上に形成された反射部、および基板の係止部付き貫通孔に榭脂を流して反射 部と一体的に成形された支持部を有しているものである。
[0014] そして、反射体は、基板の係止部付き貫通孔に榭脂を流して成形された支持部に よって基板に支持することにより、反射体の剥離がより確実に抑制されて光学特性が 維持される。なお、係止部付き貫通孔は、発光素子配設部間に形成されるが、発光 素子配設部間の略中央部に形成するのが好適であり、これは、係止部付き貫通孔に 配設される反射体の支持部を全体として均等に支持することが可能となるからである 。また、係止部付き貫通孔は、反射体の支持部が基板力も抜けないようにすれば、発 光素子配設部間に形成されるものでなくてもよい。
[0015] 請求項 5記載の照明装置は、請求項 1ないし 4いずれか一記載の照明装置におい て、収容部は、レンズ側の開口径を A、基板側の開口径を B、深さを h、基板側からレ ンズ側へ向けて拡開する角度を 0としたとき、 Θ =tan_1{h/ (A-B) } >45° となる 関係を有するものである。 [0016] そして、収容部が、レンズ側の開口径を A、基板側の開口径を B、深さを h、基板側 力もレンズ側へ向けて拡開する角度を 0としたとき、 Θ =tan_1{ / (A-B) } >45° と なる関係を有するので、発光素子の寸法や種類にかかわらず、収容部からの光取出 効率が最適化され、収容部の設計が容易になる。
[0017] 請求項 6記載の照明装置は、請求項 1ないし 5いずれか一記載の照明装置におい て、可視光変換層は、可視光変換物質がシリコーン榭脂、エポキシ榭脂および変性 エポキシ榭脂のいずれか 1つに分散されて形成されたものである。
[0018] そして、可視光変換層は、可視光変換物質をシリコーン榭脂、エポキシ榭脂および 変性エポキシ榭脂のいずれか 1つに分散したことにより、可視光領域の光が容易に 取り出せる。
[0019] 請求項 7記載の照明装置は、請求項 1ないし 5いずれか一記載の照明装置におい て、反射体の収容部に発光素子を被覆して二層の榭脂層が形成され、可視光変換 層は、二層の榭脂層のうちの上層の榭脂層であって、可視光変換物質がシリコーン 榭脂、エポキシ榭脂および変性エポキシ榭脂のいずれか 1つに沈降されて形成され たものである。
[0020] そして、反射体の収容部に発光素子を被覆して形成された二層の榭脂層のうちの 上層の榭脂層は、可視光変換物質をシリコーン榭脂、エポキシ榭脂および変性ェポ キシ榭脂のいずれか 1つに沈降した可視光変換層であることにより、可視光領域の光 が容易に多く取り出せ、光取出効率が高められる。
発明の効果
[0021] 請求項 1記載の照明装置によれば、基板上に回路パターン、発光素子、反射体、 可視光変換層およびレンズを配置し、さらに反射体およびレンズはそれぞれ同種の 接着剤によって接着しているので、放熱性を向上でき、基板と反射体とレンズとの間 での剥離や反りを抑制できて光学特性を維持できるとともに、可視光変換層やレンズ の劣化を抑えて光取出効率を向上できる。また、使用する接着剤を同種としているの で、レンズの取り付けも基板の製造の際に効率的にできる。
[0022] 請求項 2記載の照明装置によれば、基板上に回路パターンを形成しさらに反射体 をも形成したので、基板と反射体との熱伝導性が良好になり、基板と反射体との温度 差を低減できるとともに放熱性を向上でき、基板と反射体との剥離を抑制できて光学 特性を維持でき、しかも、反射体の発光素子を収容する収容部の周囲に形成した反 射体側嵌合部を利用することにより、例えばレンズを取り付けることができるため、発 光素子および反射体とレンズとを正確に位置合わせできて光学特定を安定させるこ とができ、反射体にレンズを確実に固定できる。
[0023] 請求項 3記載の照明装置によれば、請求項 2記載の照明装置の効果に加えて、反 射体の反射体側嵌合部にレンズのレンズ側嵌合部を嵌合して溶着したので、発光素 子および反射体とレンズとを正確に位置合わせできて光学特定を安定させることがで き、反射体にレンズを確実に固定できる。
[0024] 請求項 4記載の照明装置によれば、請求項 2または 3記載の照明装置の効果に加 えて、反射体は、基板の係止部付き貫通孔に榭脂を流して成形された支持部によつ て基板に支持できるため、反射体の剥離をより確実に抑制できて光学特性を維持で きる。
[0025] 請求項 5記載の照明装置によれば、請求項 1ないし 4いずれか一記載の照明装置 の効果にカ卩えて、収容部が、レンズ側の開口径を A、基板側の開口径を B、深さを h、 基板側からレンズ側へ向けて拡開する角度を 0としたとき、 Θ =tan_1{h/ (A-B) } >45° となる関係を有するので、発光素子の寸法や種類にかかわらず、収容部から の光取出効率を最適化でき、収容部の設計を容易にすることができる。
[0026] 請求項 6記載の照明装置によれば、請求項 1ないし 5いずれか一記載の照明装置 の効果に加えて、可視光変換層は、可視光変換物質をシリコーン榭脂、エポキシ榭 脂および変性エポキシ榭脂のいずれ力 1つに分散したもので、可視光領域の光を容 易に取り出すことができる。
[0027] 請求項 7記載の照明装置によれば、請求項 1ないし 5いずれか一記載の照明装置 の効果に加えて、反射体の収容部に発光素子を被覆して形成された二層の榭脂層 のうちの上層の榭脂層は、可視光変換物質をシリコーン榭脂、エポキシ榭脂および 変性エポキシ榭脂のいずれか 1つに沈降した可視光変換層であるので、可視光領域 の光を容易に多く取り出すことができ、光取出効率を高めることができる。
図面の簡単な説明 [0028] [図 1]本発明の第 1の実施の形態を示す照明装置の発光モジュールの断面図である
[図 2]同上発光モジュールの正面図である。
[図 3]同上照明装置の正面図である。
[図 4]同上は発光モジュールの材料の組合せ例の説明図である。
[図 5]本発明の第 2の実施の形態を示す照明装置の発光ダイオード素子の実装構造 の断面図である。
[図 6]本発明の第 3の実施の形態を示す照明装置の発光ダイオード素子の実装構造 の断面図である。
[図 7]本発明の第 4の実施の形態を示す照明装置の発光モジュールの断面図である
[図 8]本発明の第 5の実施の形態を示す照明装置の断面図である。
[図 9]本発明の第 6の実施の形態を示す照明装置の断面図である。
[図 10]本発明の第 7の実施の形態を示す照明装置の発光モジュールの正面図であ る。
[図 11]同上発光モジュールの断面図である。
[図 12]本発明の第 8の実施の形態を示す照明装置の発光モジュールの断面図であ る。
[図 13]本発明の第 9の実施の形態を示す照明装置の発光モジュールの一部の断面 図である。
[図 14]同上照明装置の基板の平面図である。
[図 15]同上照明装置の発光モジュールおよび器具本体の断面図である。
[図 16]同上照明装置の発光モジュールおよび器具本体の平面図である。
符号の説明
[0029] 11 照明装置
21 発光素子としての発光ダイオード素子
22 基板
23 接着剤 25 回路パターン
28 反射体
29 収容部
30 反射面
32 可視光変換層
33 レンズ
40, 41 榭脂層
62 係止部付き貫通孔
63 係止部
64 反射部
65 支持部
71 照明装置
81 基板
82 発光素子としての発光ダイオード素子
90 回路パターン
83 反射体
98 収容部
99 反射面
100 可視光変換層
101 反射体側嵌合部
103 レンズ
110 レンズ側嵌合部
発明を実施するための最良の形態
[0030] 以下、本発明の各実施の形態を図面を参照して説明する。
[0031] 図 1ないし図 4に第 1の実施の形態を示し、図 1は照明装置の発光モジュールの断 面図、図 2は発光モジュールの正面図、図 3は照明装置の正面図、図 4は発光モジュ ールの材料の組合せ例の説明図である。
[0032] 図 3において、 11は照明装置で、この照明装置 11は、四角形で薄形に形成された 器具本体 12を有し、この器具本体 12の表面に四角形の開口部 13が形成され、この開 口部 13内に四角形の複数の発光モジュール 14がマトリクス状に配列され、これら複数 の発光モジュール 14によって発光面 15が形成されている。
[0033] 図 1に示すように、各発光モジュール 14は、発光素子としての固体発光素子である チップ状の発光ダイオード素子 21を有しており、これら複数の発光ダイオード素子 21 力 例えば、ガラスエポキシ榭脂、アルミニウムおよび窒化アルミニウムなどの高熱伝 導性を有する材料で形成された基板 22の一面である表面側にマトリクス状に配設さ れている。
[0034] この基板 22の一面には、弾性率がエポキシ榭脂より低くエンジニアリングプラスチッ クより高 ヽとともに絶縁性および熱伝導性を有する熱硬化性榭脂または熱可塑性榭 脂である絶縁層としての接着剤 23が塗布され、この接着剤 23で形成される第 1の絶 縁層 23aを介して、例えば銅、金およびニッケルなどの導電層 24が接着配置されてい る。この導電層 24によって回路パターン 25が形成され、この回路パターン 25上に発光 ダイオード素子 21を実装する発光素子配設部 26がマトリクス状に形成されている。各 発光素子配設部 26においては、発光ダイオード素子 21の一方の電極が回路パター ン 25の一方の極パターンに接続層 38としての銀ペーストによるダイボンディングによ つて接続され、他方の電極が回路パターン 25の他方の極パターンにワイヤボンディ ングによるワイヤ 27によって接続されて 、る。
[0035] 基板 22の一面側には、第 1の絶縁層 23aと同種の接着剤 23で形成される第 2の絶縁 層 23bを介して、例えばガラスエポキシ榭脂、エンジニアリングプラスチック、アルミ- ゥムおよび窒化アルミニウムなどの高耐熱性および高反射特性を有する材料で形成 された反射体 28が接着配置されている。この反射体 28には、各発光素子配設部 26に 対応して各発光ダイオード素子 21がそれぞれ収容状態に配設される複数の収容部 29が開口形成されている。各収容部 29は、基板 22側に対して反対側であるレンズ 33 側つまり表面側の開口径 Aが、基板 22側つまり裏面側の開口径 Bより大きぐ基板 22 側からレンズ 33側つまり裏面側力 表面側へ向けて拡開されており、収容部 29内に 臨んで傾斜した反射面 30が形成されている。反射面 30には、例えば白色の酸ィ匕チタ ン、銅、ニッケル、アルミニウムなどの光反射率の高い反射膜を形成してもよい。 [0036] 収容部 29の形状は、基板 22に対して反対のレンズ 33側の開口径を A、基板 22側の 開口径を B、収容部 29の深さを h、基板 22からレンズ 33側へ向けて拡開する角度を Θ としたとき、 0 =tan— hZCA— B) } >45° となる関係を有している。
[0037] 収容部 29には、発光ダイオード素子 21を被覆するように可視光変換層 32が充填形 成されている。この可視光変換層 32は、発光ダイオード素子 21からの紫外線を可視 光に変換する蛍光体などの可視光変換物質を例えばシリコーン榭脂、エポキシ榭脂 および変性エポキシ榭脂などに分散されて形成されている。
[0038] 反射体 28の表面側には、第 1の絶縁層 23aおよび第 2の絶縁層 23bと同種の接着剤 23で形成される第 3の絶縁層 23cを介して、例えばポリカーボネートおよびアクリル榭 脂などの透光性榭脂で形成されたレンズ 33が配設されている。基板 22に熱硬化性榭 脂を使用した場合には、これと同種の熱硬化性榭脂をレンズ 33の材料に使用する。 また、基板 22に熱可塑性榭脂を使用した場合には、これと同種の熱可塑性榭脂をレ ンズ 33の材料に使用する。
[0039] レンズ 33は、各発光ダイオード素子 21に対応してレンズ形状に形成されたレンズ部 34を有し、各レンズ部 34には、収容部 29に対向して光が入射する凹状の入射面 35が 形成され、この入射面 35に入射した光を反射させる反射面 36、入射面 35に入射した 光および反射面 36で反射する光が出射する出射面 37が形成されて ヽる。これら複数 のレンズ部 34の出射面 37で発光モジュール 14に共通な発光面 15を形成している。
[0040] また、図 4には、基板 22、接着剤 23 (第 1の絶縁層 23a、第 2の絶縁層 23b、第 3の絶 縁層 23c)、導電層 24、反射体 28、レンズ 33の材料の組み合わせの組合せ例 1、 2、 3 、 4を示す。組合せ例 2、 3、 4は組合せ例 1に対して異なる材料の組み合わせのみを 示している。
[0041] そして、発光ダイオード素子 21を点灯させることにより、発光ダイオード素子 21の光 が可視光変換層 32に入射し、この可視光変換層 32に入射した光が収容部 29からレ ンズ 33の入射面 35に直接入射するか、反射面 30や基板 22の一面で反射して収容部 29からレンズ 33の入射面 35に入射し、レンズ 33を通じて出射面 37つまり発光面 15から 出射する。
[0042] この発光ダイオード素子 21の点灯時、発光ダイオード素子 21の発熱は基板 22、導 電層 24、反射体 28、レンズ 33などに伝わる力 これら基板 22、導電層 24、反射体 28、 レンズ 33の材料の違いによって熱膨脹差が生じる。これら基板 22、導電層 24、反射体 28、レンズ 33の間を、弾性率がエポキシ榭脂より低ぐエンジニアリングプラスチックよ り高い熱硬化性榭脂または熱可塑性榭脂である同種の接着剤 23によって接着固定 しているため、熱膨脹差を吸収し、剥離の発生を抑制し、確実に接着固定状態を維 持できる。
[0043] また、基板 22上に、導電層 24、発光ダイオード素子 21、反射体 28、可視光変換層
32、およびレンズ 33を配置し、さらに反射体 28およびレンズ 33はそれぞれ同種の接着 剤 23によって接着しているので、基板 22からの放熱性を向上でき、基板 22と反射体 28とレンズ 33との間での剥離や反りを抑制できて光学特性を維持できるとともに、可 視光変換層 32やレンズ 33などの劣化を抑え、光取出効率の向上を図ることができる。 また、使用する接着剤 23を同種とするものとしているので、レンズ 33の取り付けも基板 製造の際に行うことができ、効率的である。
[0044] また、収容部 29の形状を、レンズ 33側の開口径を A、基板 22側の開口径を B、収容 部 29の深さを h、基板 22側からレンズ 33側へ向けて拡開する角度を Θとしたとき、 Θ =tan_1 {h/ (A-B) } >45° となる関係に規定していることにより、発光ダイオード素 子 21の寸法や種類にかかわらず、収容部 29からの光取出効率を最適化でき、収容 部 29の設計を容易〖こすることができる。
[0045] また、収容部 29に発光ダイオード素子 21を被覆する可視光変換層 32を設けたので 、例えば紫外線を可視光に変換して、可視光領域の光を多く取り出すことができ、光 取出効率を高めることができる。この可視光変換層 32は、可視光変換物質をシリコー ン榭脂、エポキシ榭脂および変性エポキシ榭脂の 、ずれ力 1つに分散したもので、 容易に形成できる。
[0046] なお、発光ダイオード素子 21の配設方法としては、図 5の第 2の実施の形態に示す ように、錫の導電層 24に、発光ダイオード素子 21の一方の電極を金 Z錫の接続層 38 によって接続してもよい。
[0047] また、発光ダイオード素子 21の配設方法としては、図 6の第 3の実施の形態に示す ように、発光ダイオード素子 21を面実装する場合、錫の導電層 24の回路パターン 25 の両極パターンに、発光ダイオード素子 21の両電極を金バンプの接続層 38によって 接続してちょい。
[0048] 次に、図 7に第 4の実施の形態を示す。図 7は照明装置の発光モジュールの断面 図である。なお、照明装置 11の基本構成は、第 1の実施の形態と同様である。
[0049] 収容部 29の底部である発光素子配設部 26に形成された導電層 24の回路パターン 25に発光ダイオード素子 21の一方の電極が銀ペーストの接続層 38によるダイボンデ イングによって接続され、発光ダイオード素子 21の他方の電極がワイヤ 27によるワイ ャボンディングによって接続されて 、る。
[0050] 収容部 29には発光ダイオード素子 21を被覆する透明な二層の榭脂層 40, 41が形 成されている。発光ダイオード素子 21を直接被覆する下層の榭脂層 40は、紫外線に 強ぐ弾性を有する例えばシリコーン榭脂が用いられ、発光ダイオード素子 21からの 可視光や紫外線を拡散させる拡散剤が分散されている。また、上層の榭脂層 41は、 シリコーン榭脂、エポキシ榭脂および変性エポキシ榭脂などが用いられ、発光ダイォ ード素子 21からの紫外線を可視光に変換する蛍光体などの可視光変換物質を沈降 した可視光変換層 32として構成されて 、る。
[0051] そして、収容部 29に設けた発光ダイオード素子 21を被覆する二層の榭脂層 40, 41 のうちの上層の榭脂層 41は、可視光変換物質を沈降した可視光変換層 32であるの で、可視光領域の光を容易に多く取り出すことができ、光取出効率を高めることがで きる。
[0052] 可視光変換物質を沈降させたので、下層の榭脂層 40から照射される可視光および 紫外線を可視光変換物質に効率よく照射でき、また、上層の榭脂層 41の厚みを任意 に設定できる。
[0053] 下層の榭脂層 40に拡散剤を混入したので、発光ダイオード素子 21から放射される 光を上層の榭脂層 41との境界面に対して均一に照射できる。
[0054] なお、二層の榭脂層 40, 41の境界面にワイヤ 27が位置すると、色むらの発生原因と なる。ワイヤ 27の高さ位置は、発光ダイオード素子 21の高さ、ワイヤ 27の硬さや作業 性など力も決まる。そのため、発光ダイオード素子 21の高さが約 75 mで、収容部 29 の底面力もワイヤ 27の最高位までの高さが 200 μ mの場合には、下層の榭脂層 40の 厚さを 250 /ζ πι、上層の榭脂層 41の厚さを 750 /z mとすることが好ましぐまた、収容 部 29の底面力 ワイヤ 27の最高位までの高さが 425 mの場合には、下層の榭脂層 40の厚さを 475 μ m、上層の榭脂層 41の厚さを 525 μ mとすることが好ましい。したが つて、収容部 29の深さは 800— 1200 μ m力最適であり、より好ましく 1000 μ mであ る。
[0055] また、下層の榭脂層 40に何も混入しなければ、発光ダイオード素子 21から放射され る光の減衰を最小限にできる。
[0056] また、下層の榭脂層 40に Ιθ η以下のフィラーである無機のナノ粒子を分散させる 。ナノ粒子としては、 50nm以下の狭い粘度分布のコントロールされたナノシリカなど が用いられ、重量成分は 0. 1%— 60%であり、可視光透過率は 50%— 90%である
[0057] このように、榭脂層 40に無機のナノ粒子を分散させることにより、基板 22、反射体 28 およびレンズ 33などへの熱伝達率が向上し、放熱性を向上できる。
[0058] 次に、図 8に第 5の実施の形態を示す。図 8は照明装置の断面図である。なお、照 明装置 11の基本構成は、第 1の実施の形態と同様である。
[0059] 基板 22、反射体 28およびレンズ 33を位置決め固定するとともに熱を放熱させる例え ばアルミニウムなどの金属製のケース 44を備えている。このケース 44には、基板 22が 面接触する基部 45が形成され、この基部 45の両側から基板 22、反射体 28およびレン ズ 33の両側面を保持する側面部 46が立上形成され、これら側面部 46の先端にレンズ 33に係合して基部 45との間で基板 22、反射体 28およびレンズ 33を挟持する爪部 47が 形成されている。
[0060] そして、ケース 44により、基板 22、反射体 28およびレンズ 33を位置決め固定できると ともに、放熱性を向上できる。
[0061] また、基板 22と反射体 28との間、および反射体 28とレンズ 33との間に凹凸係合する 図示しない凹凸係合部を設けることにより、基板 22と反射体 28との間、および反射体
28とレンズ 33との間の位置関係を常に一定に保つことができ、光学特性を安定させる ことができる。
[0062] 次に、図 9に第 6の実施の形態を示す。図 9は照明装置の断面図である。なお、照 明装置 11の基本構成は、第 1の実施の形態と同様である。
[0063] 発光モジュール 14の表面側であり、本実施の形態では反射体 28の表面に蛍光体 を含有した 0. 5mm程度の厚みの榭脂シート 50を貼り付ける。
[0064] この榭脂シート 50を貼り付ける方法としては、収容部 29に充填する榭脂層 51を収容 部 29の開口面まで充填した状態で榭脂シート 50を貼り付け、榭脂層 51によって榭脂 シート 50を接着する。また、他の貼り付け方法としては、榭脂シート 50の貼付面を半 硬化状態として反射体 28の表面に貼り付けた後、熱を加えて榭脂シート 50を接着す る。いずれの方法も、接着剤を使用せず、榭脂シート 50を容易に接着することができ る。
[0065] また、榭脂シート 50と榭脂層 51との屈折率を略同じにすることにより、光取出効率を 向上できる。
[0066] また、榭脂シート 50を貼り付けるのに接着剤を使用する場合には、接着剤の膜厚を 榭脂シート 50の厚みの 1Z4以下にする。接着剤の膜圧が榭脂シート 50の厚みの 1Z 4より厚いと、接着剤の応力が大きくなるため、榭脂シート 50の剥離や変形が生じ易 い。
[0067] なお、前記実施の形態において、照明装置 11は、複数の発光モジュール 14をマトリ タス状に配列して構成した力 これら発光モジュール 14を一体に形成した 1つの発光 モジュールで構成してもよ 、。
[0068] 次に、図 10および図 11に第 7の実施の形態を示す。図 10は発光モジュールの正 面図、図 11は発光モジュールの断面図である。なお、照明装置 11の基本構成は、第 1の実施の形態と同様である。
[0069] 例えば金属製の基板 22、この基板 22上に配設された第 1の絶縁層 23a、この第 1の 絶縁層 23a上に配設された回路パターン 25などで基体 61が形成されている。
[0070] 基体 61には、発光ダイオード素子 21を配設するための回路パターン 25に等間隔に 形成された複数の発光素子配設部 26、および隣り合う発光素子配設部 26の間の中 央部分に基板 22を貫通して形成された係止部付き貫通孔 62を有して 、る。係止部付 き貫通孔 62には、反射体 28やレンズ 33などが配設される基板 22の一面側に対して反 対側である基板 22の他面側の端部に、開口幅が広くなる係止部 63が拡開形成され ている。
[0071] 反射体 28は、基板 22の一面側に配設されて発光ダイオード素子 21からの光を反射 する反射部 64、および係止部付き貫通孔 62に貫通して配設される支持部 65を有し、 基体 61上に配設されている。
[0072] 反射体 28の反射部 64および支持部 65は一体に成形されており、係止部付き貫通 孔 62に榭脂を流し込むことにより、結果的に樹脂が係止部 63に周り込むので、支持 部 65が係止部 63と嵌合して反射体 28は基板 22から抜けな 、ようになる。
[0073] そして、発光ダイオード素子 21の点灯時において、発光ダイオード素子 21の発熱が 基板 22、反射体 28、レンズ 33などに伝わり、これら基板 22、反射体 28、レンズ 33の材 料の違いによって熱膨脹差が生じる。このとき、係止部付き貫通孔 62に貫通して配設 される支持部 65により、反射体 28が基体 61に支持されるため、放熱性を向上できると ともに、反射体 28の剥がれ、反りを抑制することができ、光学特性を維持できる。
[0074] 係止部付き貫通孔 62は、発光素子配設部 26の間の中央部分に形成するのが好適 であり、これは、係止部付き貫通孔 62に配設される反射体 28の支持部 65を全体として 均等に支持することができるようになるからである。また、係止部付き貫通孔 62は、発 光素子配設部 26の間に形成されるものでなくてもよい。
[0075] なお、係止部付き貫通孔 62としては、図 12の第 8の実施の形態に示すように、反射 体 28やレンズ 33などが配設される基板 22の一面側に対して反対側である基板 22の 他面側へ向けて拡開するテーパ形状のテーパ孔で構成してもよい。この場合には、 テーパ孔自体で係止部 63を形成する。テーバー孔は榭脂をスムーズに流し込む作 用を有する。
[0076] 次に、図 13ないし図 16に第 9の実施の形態を示す。図 13は照明装置の発光モジ ユールの一部の断面図、図 14は照明装置の基板の平面図、図 15は照明装置の発 光モジュールおよび器具本体の断面図、図 16は照明装置の発光モジュールおよび 器具本体の平面図である。
[0077] 図 15および図 16に示すように、照明装置 71は、複数の発光モジュール 72と、これ ら発光モジュール 72を取り付ける器具本体 73とを有している。
[0078] 各発光モジュール 72は、基板 81、この基板 81の一面 81aに配置された複数の発光 素子として固体発光素子である発光ダイオード素子 82、これら各発光ダイオード素子 82の光を反射する反射体 83、および各発光ダイオード素子 82の光を制光するレンズ 体 84を有している。本実施の形態では、発光ダイオード素子 82が基板 81の縦横方向 に 3つずつ等間隔に配列され、つまりマトリクス状に配列されている。
[0079] 基板 81は、好ましくはアルミニウムなどの高熱伝導性を有する材料で形成されてお り、あるいはガラスエポキシ榭脂、エンジニアリングプラスチック、窒化アルミニウムな どの高熱伝導性を有する材料で形成されている。基板 81には、複数の発光ダイォー ド素子 82を配置する実装域 86、およびこの発光素子配置部 86の 1つの縁部から外方 へ突出された差込部 87を有し、差込部 87の中央には四角形状の嵌合溝部 88が形成 されている。
[0080] 図 13および図 14に示すように、基板 81の一面 81aには、例えば、ポリイミド榭脂、ェ ポキシ榭脂などの熱硬化性榭脂または熱可塑性榭脂である接着剤や、無機金属粉 など、絶縁性および熱伝導性を有する材料で、引張り弾性率が 2000MPa以内で温 度により変化し、厚さが 75 m以下に絶縁層 89が形成されている。絶縁層 89の厚さ 力 より厚いと、基板 81と反射体 83との間での十分な熱伝導性が得られず、ま た、絶縁層 89が薄いほど熱伝導性が良好になる力 絶縁層 89の厚さの下限は絶縁 性が得られる値とする。
[0081] 基板 81の絶縁層 89上には回路パターン 90が形成され、この回路パターン 90上に各 発光ダイオード素子 82が電気的に接続されるとともに機械的に固定されている。この 回路パターン 90は、各発光ダイオード素子 82の発光素子配設部 91に対応してそれ ぞれ分割されていて、複数の発光ダイオード素子 82を直列に接続可能なパターンに 形成されている。隣り合う回路パターン 90のうち、一方の回路パターン 90の発光素子 配設部 91に発光ダイオード素子 82が実装されてこの発光ダイオード素子 82の一方の 端子が電気的に接続されるとともに機械的に固定され、他方の回路パターン 90の接 続位置 92に発光ダイオード素子 82の他方の電極がワイヤボンディングによって電気 的に接続される。
[0082] 複数の発光ダイオード素子 82を直列接続したときに両端に位置する各回路パター ン 90aは、差込部 87にそれぞれ延設され、その差込部 87の各回路パターン 90a上に 電極である受電部 93がそれぞれ形成されている。すなわち、基板 81の発光ダイォー ド素子 82が配置される一面 81aに受電部 93が形成されている。
[0083] 回路パターン 90は、電気導電性および熱伝導性に優れた銅箔などの材料で絶縁 層 89上に形成された第 1の金属層 94、第 1の金属層 94上に形成されたニッケルメツキ 層などの高反射金属層である第 2の金属層 95、第 2の金属層 95上に形成された電気 導電性および熱伝導性に優れた銅メツキ層などの第 3の金属層 96を有し、第 3の金 属層 96で発光素子配設部 91、接続位置 92および受電部 93がそれぞれ形成されてい る。
[0084] 図 13および図 15に示すように、反射体 83は、基板 81の一面 81aの発光素子配置部 86に直接密着して形成されているものであって、例えば、基板 81の一面 81aの発光素 子配置部 86の粗面に、ポリブチレンテレフタレート（PBT)やポリカーボネートなどの 高耐熱性および高反射性を有する榭脂材料を流し込んで成形することにより、基板 81に一体化されている。
[0085] この反射体 83には各発光ダイオード素子 82の位置に対応して各発光ダイオード素 子 82を収容する複数の窪み部である収容部 98が形成され、これら各収容部 98には 基板 81側に対して反対のレンズ体 84側に拡開して光を反射する反射面 99が形成さ れている。収容部 98内には、発光ダイオード素子 82を被覆するように可視光変換層 100が充填形成され、この可視光変換層 100は、発光ダイオード素子 82力 の紫外線 を可視光に変換する蛍光体などの可視光変換物質を例えばシリコーン榭脂、ェポキ シ榭脂および変性エポキシ榭脂などに分散して形成されている。
[0086] 反射体 83の基板 81とは反対側の表面には、各収容部 98の周囲で収容部 98の開口 縁より少し外側に離間した位置に、溝状の反射体側嵌合部 101が環状に形成されて いる。
[0087] 図 13、図 15および図 16に示すように、レンズ体 84は、基板 81の一面 81aの発光素 子配置部 86に配置され、例えばポリカーボネートおよびアクリル榭脂などの透光性を 有する榭脂材料で形成されている。このレンズ体 84は、各発光ダイオード素子 82の 位置に対応して配置される複数のレンズ 103を有し、各レンズ 103には、発光ダイォー ド素子 82および反射体 83の反射面 99に対向して光が入射する凹状の入射面 104が 形成され、この入射面 104から入射した光を反射させる反射面 105、入射面 104に入 射した光および反射面 105で反射する光を出射する出射面 106が形成されている。こ れら複数のレンズ 103は、出射面 106側で連結されて一体形成され、一体の出射面 106でレンズ体 84の発光面 107が形成されている。各レンズ 103の反射面 105は独立し ており、これら各レンズ 103の反射面 105の外面の間には基板 81側すなわち反射体 83 に臨んで隙間 108が形成されている。
[0088] 各レンズ 103には、入射面 104と反射面 105との間に、反射体 83の表面に接合する 環状の接合面 109が形成され、この接合面 109には反射体側嵌合部 101に嵌合する 凸状のレンズ側嵌合部 110が環状に形成されている。そして、反射体 83の反射体側 嵌合部 101にレンズ 103のレンズ側嵌合部 110を嵌合してレーザ溶接、超音波溶接な どで溶着する。これにより、発光ダイオード素子 82および反射体 83とレンズ 103とを正 確に位置合わせできて光学特定を安定させることができ、反射体 83にレンズ 103を確 実に固定できる。このとき、反射体 83とレンズ 103とは反射体 83が溶けて溶着し、レン ズ 103は溶けず、レンズ 103の光学特性が損なわれるのを防止できる。
[0089] また、図 15および図 16に示すように、器具本体 73は、例えばガラスエポキシ榭脂、 エンジニアリングプラスチック、アルミニウムおよび窒化アルミニウムなどの高熱伝導 性を有する材料で形成された板状の本体部 121を有し、この本体部 121の一面である 配置面 121aに複数の発光モジュール 72がその基板 81の他面 81bを接合して整列配 置される。
[0090] 本体部 121の配置面 121aの縁部には、発光モジュール 72の基板 81の差込部 87が 差し込みおよび抜き外し可能に差し込まれる保持部 122が配設されて 、る。この保持 部 122は、本体部 121の縁部に取り付けられた保持部材 123を有し、この保持部材 123 と本体部 121との間に差込部 87が抜き差し可能とする差込溝 124が形成されている。 差込溝 124には、各発光モジュール 72の配置位置に対応して、差込部 87の嵌合溝部 88が嵌合する嵌合突部 125が設けられ、この嵌合突部 125の両側で本体部 121の配 置面 121aに対向する保持部材 123側に配線基板 126がそれぞれ取り付けられ、これら 各配線基板 126にコネクタ 127がそれぞれ取り付けられている。これら各コネクタ 127は 、各配線基板 126に取り付けられるコネクタ本体 128、このコネクタ本体 128から本体部 121の配置面 121aへ向けて突設された弾性変形可能なばね鋼で形成された端子片 129を有して 、る。基板 81の差込部 87を差し込んで 、な 、状態で端子片 129と本体部 121の配置面 121aとの間隔は基板 81の差込部 87の厚みより小さく設定され、基板 81 の差込部 87を差し込む際に端子片 129が弾性変形して差込部 87の差し込みを許容 し、基板 81の差込部 87を差し込んだ状態で各端子片 129が差込部 87の各受電部 93 に圧接して電気的に接続される。したがって、各コネクタ 127が給電部 70として構成さ れている。
[0091] また、照明装置 71と、器具本体 73の給電部 130に接続されて発光モジュール 72の 発光ダイオード素子 82を点灯させる図示しない点灯装置とを組み合わせることにより 、照明装置が構成される。
[0092] そして、照明装置 71を組み立てる際には、発光モジュール 72の基板 81の他面 81bを 器具本体 73の本体部 121の配置面 121aに接合して配置し、基板 81を本体部 121上で 摺動させながら、基板 81の差込部 87の嵌合溝部 88を保持部 122の嵌合突部 125に合 わせて、基板 81の差込部 87を保持部 122の差込溝 124に差し込む。
[0093] 基板 81の差込部 87を保持部 122の差込溝 124に差し込む過程で差込部 87が各コネ クタ 127の端子片 129に当接し、さらに基板 81の差込部 87を差し込み操作することで 各コネクタ 127の端子片 129が弾性変形して差込部 87を所定の差込位置まで差し込 める。
[0094] 差込部 87を保持部 122に差し込むことにより、差込部 87の各受電部 93に各コネクタ 127の端子片 129つまり各給電部 130が圧接して電気的に接続できる。
[0095] このように、発光モジュール 72の基板 81の他面 81bを器具本体 73の本体部 121に配 置し、基板 81の差込部 87を保持部 122に差し込むだけで、発光モジュール 72を器具 本体 73に容易に取り付けることができる。
[0096] 基板 81の差込部 87を保持部 122に差し込んだ状態では、各コネクタ 127の端子片
129が基板 81の差込部 87を本体部 121に押圧し、つまり保持部 122が基板 81を本体部 121に押圧して保持し、基板 81の他面 81bを本体部 121の配置面 121aに密着させる。 このように、基板 81の他面 81bが本体部 121の配置面 121aに密着することにより、発光 モジュール 72を位置決めできて指向性の強い発光ダイオード素子 82の光の出射方 向を安定させることができるとともに、基板 81から本体部 121への放熱性を向上できる
[0097] そして、図示しない点灯装置力 給電部 120を通じて発光モジュール 72に給電する ことにより、発光モジュール 72の複数の発光ダイオード素子 82を点灯させることができ る。
[0098] 複数の発光ダイオード素子 82の点灯時に発生する熱は熱伝導性に優れた基板 81 に効率よく伝達でき、さらにこの基板 81が本体部 121に密着しているため、発光ダイォ ード素子 82の熱を基板 81から本体部 121に効率よく伝達でき、放熱性を向上できる。
[0099] し力も、基板 81と反射体 83との間に介在する絶縁層 89を引張り弾性率が 2000MP a以内で温度により変化し、厚さ 75 m以下にしたので、基板 81と反射体 83との間で の熱伝導性が良好になり、基板 81と反射体 83との温度差を低減し、つまり基板 81と反 射体 83との間で熱膨張の差が大きく発生するのを低減し、基板 81と反射体 83との剥 離を防止できる。
[0100] 基板 81上に榭脂を流し込んで成形することで基板 81上に反射体 83を直接密着させ て形成できるので、この反射体 83を接着剤で接着するための接着層が介在せず、基 板 81と反射体 83との間での熱伝導性をより良好にできる。
[0101] また、複数の発光ダイオード素子 82を接続する複数の回路パターン 90を同一面積 に設けているため、複数の発光ダイオード素子 82の放熱容量の差による温度差を少 なくでき、複数の発光ダイオード素子 82の明るさのばらつきを低減できる。
[0102] また、複数の発光ダイオード素子 82の熱は反射体 83やレンズ体 84にも伝わり、反射 体 83やレンズ体 84から外部に放熱する。さらに、レンズ体 84の各レンズ 103間には反 射体 83に臨んで隙間 108を設けているため、この隙間 108を空気が流通し、反射体 83 やレンズ 103で暖められた熱気と外気とで対流が発生し、放熱性を向上できる。
[0103] また、反射体 83の反射体側嵌合部 101にレンズ 103のレンズ側嵌合部 110を嵌合し て溶着して ヽるので、発光ダイオード素子 82および反射体 83とレンズ 103とを正確に 位置合わせできて光学特定を安定させることができ、反射体 83にレンズ 103を確実に 固定できる。
[0104] 反射体 83とレンズ 103とは反射体 83が溶けて溶着するので、レンズ 103は溶けず、レ ンズ 103の光学特性が損なわれるのを防止できる。
[0105] また、メンテナンス時などには、発光モジュール 72の基板 81の差込部 87を器具本体
73の保持部 122から抜き外すことにより、発光モジュール 72の電気的および機械的な 接続を解除して容易に取り外すことができる。
[0106] なお、反射体 83の反射体側嵌合部 101とレンズ 103のレンズ側嵌合部 103との嵌合 構造を、反射体側嵌合部 101を凹状、レンズ側嵌合部 110を凸状としたが、凹凸を逆 にしても同様の作用効果が得られる。
産業上の利用可能性
[0107] 本発明は、屋内用や屋外用の固定照明、車両用の移動体照明などに利用される。

Claims

請求の範囲
[1] 基板と；
基板上に形成された回路パターンと；
回路パターン上に電気的に接続された発光素子と；
発光素子を収容する収容部、および収容部の内面に反射面を有し、回路パターン を形成した基板上に接着剤によって接着された反射体と；
反射体の収容部に発光素子を被覆して設けられた可視光変換層と；
反射体上に、基板上に設けられた接着剤と同種の接着剤によって接着されたレン ズと；
を具備していることを特徴とする照明装置。
[2] 基板と；
基板上に形成された回路パターンと；
回路パターン上に電気的に接続された発光素子と；
発光素子を収容する収容部、および収容部の周囲に形成された反射体側嵌合部 を有し、回路パターンを形成した基板上に形成された反射体と；
反射体の収容部に発光素子を被覆して設けられた可視光変換層と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
[3] 反射体の反射体側嵌合部に嵌合するレンズ側嵌合部を有し、反射体に対して嵌合 状態で溶着されたレンズを具備して 、る
ことを特徴とする請求項 2記載の照明装置。
[4] 基板は、複数の発光素子を配設する複数の発光素子配設部、および複数の発光 素子配設部間に形成された係止部付き貫通孔を有し、
反射体は、発光素子からの光を反射する基板上に形成された反射部、および基板 の係止部付き貫通孔に榭脂を流して反射部と一体的に成形された支持部を有して いる
ことを特徴とする請求項 2または 3記載の照明装置。
[5] 収容部は、レンズ側の開口径を A、基板側の開口径を B、深さを h、基板側からレン ズ側へ向けて拡開する角度を 0としたとき、 Θ =tan_1{h/ (A-B) } >45° となる関 係を有する
ことを特徴とする請求項 1な 、し 4 、ずれか一記載の照明装置。
[6] 可視光変換層は、可視光変換物質がシリコーン榭脂、エポキシ榭脂および変性ェ ポキシ榭脂のいずれか 1つに分散されて形成された
ことを特徴とする請求項 1な 、し 5 、ずれか一記載の照明装置。
[7] 反射体の収容部に発光素子を被覆して二層の榭脂層が形成され、
可視光変換層は、二層の榭脂層のうちの上層の榭脂層であって、可視光変換物質 がシリコーン樹脂、エポキシ榭脂および変性エポキシ榭脂の 、ずれか 1つに沈降さ れて形成された
ことを特徴とする請求項 1な 、し 5 、ずれか一記載の照明装置。
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