發(fā)光模塊和照明裝置的制造方法
【專利說明】發(fā)光模塊和照明裝置
[0001]本申請是申請日為2009年2月13日的、申請?zhí)枮椤?00980105382.1 (PCT/JP2009/052382) ”的、發(fā)明名稱為“發(fā)光模塊和照明裝置”的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種其中排列有諸如LED的發(fā)光元件的發(fā)光模塊，并且還涉及設(shè)置有該發(fā)光模塊的照明裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]常規(guī)地，已提供了包括LED模塊和裝置主體的照明裝備，其中LED模塊具有功率饋送端子并安裝有設(shè)置于其上的LED芯片，而裝置主體設(shè)置有用于可拆卸地支承LED模塊的支承元件(參見專利文獻I)。還提供了一種照明裝備，其還包括用于將功率饋送線直接連接至LED模塊以便于容易地調(diào)換該LED模塊，或在各種裝備中使用該LED模塊(參見專利文獻2) ο
[0004]專利文獻1:日本專利特許公開N0.2003-68129
[0005]專利文獻2:日本專利特許公開N0.2003-59330

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]然而，在專利文獻I中公開的裝備中，盡管未具體描述，在LED模塊的表面上以混合方式設(shè)置有至少LED芯片和電路組件。因此，專利文獻I未能揭示執(zhí)行從LED芯片射出的光的優(yōu)良分布的任何技術(shù)理念，并且LED模塊的后表面并未被積極地用作散熱表面。此外，根據(jù)功率饋送端子和支承元件的配置顯而易見，所公開的LED模塊具有需要特定適配器的供附連和連接用的特定結(jié)構(gòu)，從而缺乏通用性。
[0007]在專利文獻2中公開的裝備中，在LED模塊的表面上類似地以混合方式設(shè)置有LED芯片和電路組件。因此，專利文獻2也不能揭示執(zhí)行從LED芯片射出的光的優(yōu)良分布的任何具體技術(shù)理念。
[0008]已鑒于以上情況作出本發(fā)明，并且所具有的一個目的是提供具有優(yōu)良發(fā)光效率和優(yōu)良光線分布特性的發(fā)光模塊，并且還提供使用該發(fā)光模塊的照明裝置。
[0009]本發(fā)明的一種發(fā)光模塊包括:襯底，該襯底具有前表面?zhèn)群秃蟊砻鎮(zhèn)?，其前表面?zhèn)葮?gòu)成為組件安裝面而后表面?zhèn)葮?gòu)成為平坦形狀的散熱面；多個發(fā)光元件，這多個發(fā)光元件以從襯底的組件安裝面凸出的方式安裝在該組件安裝面的中央部分上，并且至少在上表面方向和沿組件安裝面的方向上發(fā)射光；照明電路組件，該照明電路組件通過排列在襯底上的布線圖案電連接至發(fā)光元件，并且在襯底的組件安裝面上排列成比發(fā)光元件更靠近襯底的周邊側(cè)；以及用于與電源連接的連接器，所述連接器在襯底的組件安裝面上排列成比發(fā)光元件更靠近襯底的周邊側(cè)，并且與照明電路組件電連接。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，可提供具有優(yōu)良的光線分布特性以及廣泛應(yīng)用范圍的發(fā)光模塊并使其最優(yōu)化。此外，散熱效果可得到促進，并且襯底上的布線圖案可被縮短和簡化，由此變得有效。
[0011]此外，在本發(fā)明的以上方面中，可能需要除襯底的組件安裝面的中央部分的中心點之外，旋轉(zhuǎn)對稱地以均勻間隔排列多個發(fā)光元件。根據(jù)此安排，因為排列了多個發(fā)光元件，所以從靠近襯底中心點的部分向襯底的后表面以集中方式執(zhí)行散熱變得可能，從而在水平方向上基本上實現(xiàn)均勻的光線分布特性。
[0012]此外，在本發(fā)明的以上方面中，可能需要當(dāng)假設(shè)所排列的多個發(fā)光元件的發(fā)光部之間的最小距離為C，發(fā)光部在最小距離c的直線上的寬度為a，且從襯底的安裝面到發(fā)光部的上表面的高度為b時，發(fā)光元件被排列成滿足尺寸關(guān)系b〈c〈4a。根據(jù)此安排，可獲得抑制輝度不規(guī)則性的發(fā)光模塊，從而提供優(yōu)良的發(fā)光效率。
[0013]另外，在本發(fā)明中的以上方面中，照明裝置設(shè)置有裝置主體以及根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任一項所述的發(fā)光模塊是合乎需要的。在此，“照明裝置”可包括具有罩的光源以及室內(nèi)或室外使用的照明裝置。
[0014]根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，設(shè)置有發(fā)光模塊的照明裝置能實現(xiàn)通過發(fā)光模塊可獲得的效果。
[0015]附圖簡述
[0016]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光模塊的第一實施例的平面圖。
[0017]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光模塊在放大比例尺下的部分側(cè)視圖。
[0018]圖3是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光模塊的電路圖。
[0019]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的照明裝置的第一實施例的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0020]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的照明裝置的第二實施例的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0021]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的照明裝置的第三實施例的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0022]圖7是示出根據(jù)第一實施例的發(fā)光模塊的變體的平面圖。
[0023]圖8是示出根據(jù)發(fā)光模塊的第一實施例的發(fā)光元件(LED封裝)的平面圖8(a)和側(cè)視圖8(b) ο
[0024]圖9是示出發(fā)光元件的反射光的方向圖的示圖。
[0025]圖10是示出發(fā)光元件的排列的平面圖。
[0026]圖11是示出當(dāng)發(fā)光模塊被照亮?xí)r地面上的照度分布的示意圖。
[0027]圖12是示出相對于發(fā)光元件之間間隔的輝度不規(guī)則性和發(fā)光效率的曲線圖。
[0028]圖13是不出發(fā)光兀件的另一應(yīng)用的不例的說明性視圖。
[0029]最佳實施方式
[0030]以下將參照圖1-3描述本發(fā)明的第一實施例。圖1是示出發(fā)光模塊的平面圖，圖2是示出發(fā)光元件的部分放大側(cè)視圖，而圖3是發(fā)光模塊的電路圖。參照圖1，發(fā)光模塊I包括盤片形襯底2、安裝在該襯底2上的發(fā)光元件3、照明電路組件4、以及用于電源連接的連接器5。
[0031]襯底2由鋁制成，其形成為盤片形狀且厚度約為1.5mm、直徑約為70mm。在襯底2中，前表面?zhèn)?a被用作組件安裝面，而后表面?zhèn)?b被用作平坦形狀的散熱面。在組件安裝面上，八個發(fā)光元件3以彼此分離開預(yù)定間隔的圖案以集中于組件安裝面的中央部分的方式安裝。當(dāng)襯底2由金屬制成時，優(yōu)選使用諸如鋁或銅等導(dǎo)熱性和散熱性優(yōu)良的材料。另一方面，當(dāng)將絕緣材料用于襯底2時，可利用含有導(dǎo)熱填料的合成樹脂材料或陶瓷材料，其具有相對優(yōu)良的散熱特性和優(yōu)良的耐久性。在使用合成樹脂材料的情形中，襯底2可由玻璃環(huán)氧樹脂等形成。此外，襯底2的形狀不限于是圓形的，并且可以是四邊形或多邊形的。
[0032]發(fā)光元件3是表面安裝LED封裝，并且主要由陶瓷制成的主體3a、安裝在主體上的LED芯片、以及密封該LED芯片的諸如環(huán)氧樹脂或硅樹脂的模壓用半透明樹脂3b構(gòu)成(參照圖2)。連接至LED芯片的一對導(dǎo)線端子(未示出)在水平方向上從主體3a中凸出。在LED封裝中安裝有四個LED芯片，這些LED芯片串聯(lián)連接在封裝的電極之間，并且相應(yīng)地，因為排列有各自具有四個LED芯片的八個LED封裝，所以總共排列有三十二(32)個LED芯片。毋庸贅言，還可使用其中裝有單個LED芯片的LED封裝。
[0033]該LED芯片是發(fā)出藍(lán)光的藍(lán)色LED芯片。模壓用的半透明樹脂3b包含吸收LED芯片所發(fā)射的光并產(chǎn)生黃色光的熒光材料。該LED芯片被模壓在主體3a的上表面上以便于形成具有預(yù)定厚度的平板。因此，來自LED芯片的光從LED封裝的半透明樹脂3b的上表面和側(cè)表面照射到外部，并且因此來自LED芯片的光具有諸如白色或電燈泡色彩的基于白色的發(fā)光色彩，并具有寬的光分布特性。也就是說，光從發(fā)光元件3以其上表面的方向和沿組件安裝面的方向發(fā)射。此外，LED封裝的幅度約為3.5mm,寬度為3.5mm且高度為1.5mm,并且具有基本上為長方體的形狀。
[0034]絕緣層在襯底2的表面上形成，并且在該絕緣層上形成了連接至表面安裝組件的導(dǎo)線端子和布線圖案的連接盤(未示出)。在襯底2的除其中心點外的中央部分中，發(fā)光元件3沿襯底2的前表面的方向圍繞中心點旋轉(zhuǎn)對稱地(在本實施例中是相對于發(fā)光元件3的發(fā)光中心的45°對稱)以預(yù)