專利名稱：發(fā)光模塊及照明設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將LED (發(fā)光二極管)等的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件安裝在基板上并由密封構(gòu)件密封的發(fā)光模塊及具備該發(fā)光模塊的照明設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，作為采用LED的照明設(shè)備，已知有具備將多個(gè)LED芯片安裝在基板上的板上芯片封裝(COB)類型的發(fā)光模塊的照明設(shè)備。LED芯片具有與該種類對應(yīng)的固有的發(fā)光色。由此，例如，發(fā)出藍(lán)色光的LED芯片由包含被藍(lán)色光激發(fā)而發(fā)出與藍(lán)色成為互補(bǔ)色的關(guān)系的黃色光的黃色熒光體的密封構(gòu)件來密封。由此，能夠提供一種發(fā)出藍(lán)色光和黃色光混合而成的白色光的照明設(shè)備。在比較小型的電燈泡等中，多個(gè)LED芯片由框架圍繞并由密封構(gòu)件一并密封，不過，在比較大型的基礎(chǔ)燈具等中，對安裝在比較長大的基板上的各LDE芯片進(jìn)行獨(dú)立密封。在這種情況下，例如采用分配器將觸變性高的密封構(gòu)件向各LED芯片上滴下，將密封構(gòu)件涂布成從基板呈拱頂狀隆起的形狀。但是，在對多個(gè)LED芯片一并密封的類型的發(fā)光模塊中，在基板上設(shè)有圍繞多個(gè)LED芯片的框架，且在該框架內(nèi)填充比較多的密封構(gòu)件，因此，為了獲得較大的發(fā)光面積而導(dǎo)致材料成本的高漲。另外，在對LED芯片進(jìn)行獨(dú)立密封的類型的發(fā)光模塊中，難以獲得令人充分滿意的光束。因而，期望能夠增大發(fā)光面積且能夠獲得令人充分滿意的光束，從而能夠提高能量效率的發(fā)光模塊及具備該發(fā)光模塊的照明設(shè)備的開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠增大發(fā)光面積且能夠獲得令人充分滿意的光束，從而能夠提高能量效率的發(fā)光模塊及具備該發(fā)光模塊的照明設(shè)備。本發(fā)明提供一種發(fā)光模塊，其中，具有:具有相同的發(fā)光特性的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件；使這些多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件集中而安裝的基板；對安裝在該基板上的所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件進(jìn)行一并密封的呈拱頂狀的密封構(gòu)件。另外，本發(fā)明提供一種照明設(shè)備，其中，包括:具有支承面的主體；與所述支承面接觸安裝的權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊；以及使所述發(fā)光模塊點(diǎn)燈的點(diǎn)燈裝置。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠增大發(fā)光面積且能夠獲得令人充分滿意的光束，從而能夠提高
能量效率。


圖1是具備第一實(shí)施方式所涉及的發(fā)光模塊的照明裝置的立體圖。圖2是從光的取出側(cè)觀察圖1的照明裝置時(shí)的俯視圖。圖3是沿著圖2的F3-F3線的剖視圖。圖4是從光的取出側(cè)觀察裝入圖1的照明裝置中的發(fā)光模塊時(shí)的俯視圖。圖5是將圖4的區(qū)域F5局部放大的局部放大俯視圖。圖6是沿著圖5的F6-F6線的剖視圖。圖7是從箭頭F7方向觀察圖6的結(jié)構(gòu)時(shí)的俯視圖。圖8是表示改變圖7的LED芯片的姿態(tài)的第一變形例的概略圖。圖9是表示第二變形例的概略圖。圖10是表示第二實(shí)施方式所涉及的發(fā)光模塊的主要部分的俯視圖。圖11是表示圖10的發(fā)光模塊的變形例的俯視圖。圖12A是用于說明對圖10的發(fā)光模塊的密封構(gòu)件的形狀進(jìn)行最佳化用的方法的俯視圖。圖12B是圖12A的剖視圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施方式所涉及的發(fā)光模塊通過使具有相同的發(fā)光特性的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件集中地安裝在基板上，并使這些集中而成的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件由拱頂狀的密封構(gòu)件一并密封而構(gòu)成。接著，將參照附圖描述各種實(shí)施例。(第一實(shí)施例)以下，關(guān)于第一實(shí)施方式參考圖1至圖7進(jìn)行說明。圖1至圖3示出了全面照明用的基礎(chǔ)燈具I。基礎(chǔ)燈具I是例如在屋內(nèi)所使用的照明裝置的一例，其被直接安裝在建筑物的天花板表面C上?；A(chǔ)燈具I具有裝置主體2、一對燈罩3、光源4及點(diǎn)燈裝置5。裝置主體2由底座
6、中心罩7、第一側(cè)罩8a及第二側(cè)罩8b構(gòu)成。底座6由例如鍍鋅鋼板那樣的板金件形成，且具有沿著天花板表面C延伸的細(xì)長的形狀。底座6包括固定部10和一對光源支承部11a、lib。固定部10呈大致平坦的板狀，其借助多個(gè)螺釘而固定在例如構(gòu)成建筑物的天花板的要件上。光源支承部IlaUlb將固定部10夾在中間地相互平行配置。光源支承部11a、Ilb分別具有平坦的支承面12。支承面12比固定部10更向下方突出，且沿著底座6的長度方向筆直延伸。中心罩7安裝在底座6的固定部10上。中心罩7從光源支承部IlaUlb之間朝向底座的下方呈V形地突出。第一側(cè)罩8a對底座6的沿著長度方向的一端及中心罩7的沿著長度方向的一端連續(xù)地進(jìn)行覆蓋。第二側(cè)罩8b對底座6的沿著長度方向的另一端及中心罩7的沿著長度方向的另一端連續(xù)地進(jìn)行覆蓋。燈罩3由例如丙烯酸樹脂或者聚碳酸酯樹脂那樣的具有透光性的樹脂材料來構(gòu)成。燈罩3沿著底座6的長度方向筆直延伸。如圖3所示，燈罩3具有朝向底座6的光源支承部11a、Ilb開口的開口部13。開口部13呈沿著底座6的長度方向延伸的狹縫狀。一對保持槽14a、14b形成在開口部13的邊緣上。保持槽14a、14b在燈罩3的整個(gè)長度之內(nèi)延伸。保持槽14a、14b的開口端在底座6的寬度方向上彼此隔有間隔地面對面。進(jìn)而，燈罩3經(jīng)由多個(gè)托架而安裝在底座6上。在將燈罩3安裝在底座6上的狀態(tài)下，從下方由燈罩3來覆蓋底座6的光源支承部I la、I lb。如圖2所示，光源4具有第一至第六發(fā)光模塊20&、2013、20(3、20(1、2(^、2(^。第一至第六發(fā)光模塊20a、20b、20c、20d、20e、20f具有沿著光源支承部IlaUlb的長度方向延伸的細(xì)長的形狀。根據(jù)本實(shí)施方式，第一至第三發(fā)光模塊20a、20b、20c保持在一方的燈罩3a的保持槽14a、14b中，且以沿著一方的光源支承部Ila的長度方向的方式排成一列地配置。同樣地，第四至第六發(fā)光模塊20d、20e、20f保持在另一方的燈罩3b的保持槽14a、14b中，且以沿著另一方的光源支承部Ilb的長度方向的方式排成一列地配置。因而，第一至第六發(fā)光模塊20a、20b、20c、20d、20e、20f與燈罩3 —體化且由燈罩3覆蓋。進(jìn)而，第一至第六發(fā)光模塊20a、20b、20c、20d、20e、20f電串聯(lián)連接在一起。點(diǎn)燈裝置5為用于控制第一至第六發(fā)光模塊20a、20b、20c、20d、20e、20f的點(diǎn)燈的器件，其將從交流電源輸出的交流 轉(zhuǎn)換成直流并向第一至第六發(fā)光模塊20a、20b、20c、20d、20e、20f供給。點(diǎn)燈裝置5支承在底座6的固定部10上且由中心罩7覆蓋。第一至第六發(fā)光模塊20a、20b、20c、20d、20e、20f具有基本通用的結(jié)構(gòu)。由此，在此以第一發(fā)光模塊20a為代表進(jìn)行說明。如圖4至圖6所不,第一發(fā)光模塊20a具有基板21?；?1為具有基層22、金屬層23及抗蝕劑層24的三層結(jié)構(gòu)。最厚壁的基層22為例如環(huán)氧樹脂或者玻璃復(fù)成基板那樣的合成樹脂制，其具有沿著底座6的長度方向延伸的細(xì)長的形狀。金屬層23由例如銅箔構(gòu)成，且層疊在基層22的背面22a上?？刮g劑層24由例如合成樹脂那樣的絕緣材料構(gòu)成?？刮g劑層24連續(xù)地層疊在金屬層23及基層22的背面22a的外周部上。金屬層23及抗蝕劑層24相互協(xié)作地對基板21進(jìn)行加強(qiáng)，以防止基板21的翹曲。如圖3所示，基板21具有沿著長度方向延伸的一對側(cè)緣2la、2lb。基板21的側(cè)緣21a、21b從燈罩3a的沿著長度方向的一端向燈罩3a的保持槽14a、14b中插入。通過該插入，基板21保持在燈罩3a上，并且基板21的抗蝕劑層24與光源支承部Ila的支承面12相接。如圖5至圖7所示，多個(gè)導(dǎo)體圖案26及絕緣層27層疊在基層22的表面22b (安裝面)之上。導(dǎo)體圖案26在基板21的寬度方向上隔有間隔地排列成二列，并且在各列中沿著基板21的長度方向相互分離。各導(dǎo)體圖案26具有安裝襯墊28、第一供電襯墊29及第二供電襯墊30。安裝襯墊28采用例如層疊第一至第三金屬層C、N、S而成的三層結(jié)構(gòu)。具體而言，第一金屬層C通過對層疊于基層22的表面22b的銅箔實(shí)施蝕刻而形成。第二金屬層N層疊在第一金屬層C之上。第二金屬層N通過對第一金屬層C實(shí)施鍍鎳而形成。第三金屬層S層疊在第二金屬層N之上。第三金屬層S通過對第二金屬層N實(shí)施鍍銀而形成。第三金屬層S構(gòu)成安裝襯墊28的表層。由此，安裝襯墊28的表面成為銀制的反光面31。期望的是，反光面31的全光線反射率設(shè)為例如90%以上。安裝襯墊28作為反光層來發(fā)揮作用。如圖7所示，本實(shí)施方式的安裝襯墊28呈大致橢圓形，其具有沿著導(dǎo)體圖案26所排列的方向延伸的長軸LI。安裝襯墊28包括:呈圓弧狀彎曲的外周緣33 對凹部34a、34b。凹部34a、34b具有使安裝襯墊28的外周緣33朝向所述長軸LI通過的安裝襯墊28的中心O I呈圓弧狀切去那樣的形狀，且沿著與安裝襯墊28的長軸LI正交的方向排列。換而言之，凹部34a、34b將安裝襯墊28的中心O I夾在中間地彼此面對面。由此，安裝襯墊28中，包含其中心O I在內(nèi)的中央部28a變細(xì)。第一及第二供電襯墊29、30為遠(yuǎn)比安裝襯墊28要小的橢圓形，且具有彼此相同的大小。第一及第二供電襯墊29、30為與安裝襯墊28同樣地具有第一至第三金屬層C、N、S的三層結(jié)構(gòu)，且各自的表層通過銀來形成。第一及第二供電襯墊29、30以向安裝襯墊28的凹部34a、34b進(jìn)入的方式而形成在基層22的表面22b上。即，第一及第二供電襯墊29、30相對于安裝襯墊28的中心O I而向與安裝襯墊28的長軸LI正交的方向分開，且以長軸LI為基準(zhǔn)而相互對稱地配置。進(jìn)而，第一及第二供電襯墊29、30從安裝襯墊28的凹部34a、34b離開，而被保持為相對于安裝襯墊28呈電絕緣的狀態(tài)。換而言之，安裝襯墊28的凹部34a、34b能夠以避開第一及第二供電襯墊29、30的方式切去。如圖6所示，絕緣層27層疊在基層22的表面22b上。絕緣層27對基層22的表面22b之中的、除去安裝襯墊28、第一供電襯墊29及第二供電襯墊30之外的區(qū)域進(jìn)行覆蓋。因而，安裝襯墊28的表層、第一供電襯墊29的表層及第二供電襯墊30的表層不會分別被絕緣層27覆蓋，而是向基板21之外露出。絕緣層27的一部分填充在安裝襯墊28的凹部34a、34b中，并設(shè)置在安裝襯墊28與第一供電襯墊29之間、及安裝襯墊28與第二供電襯墊30之間。進(jìn)而，絕緣層27比安裝襯墊28的表層、第一供電襯墊29的表層及第二供電襯墊30的表層更向基板21的厚度方向突出。根據(jù)本實(shí)施方式，絕緣層27由例如具有電絕緣性的白色的樹脂材料來構(gòu)成。由此，絕緣層27兼具作為反光層的功能。如圖7所示，第一至第三發(fā)光二極管(LED)36a、36b、36c安裝在安裝襯墊28的反光面31之上。第一至第三發(fā)光二極管36a、36b、36c分別為發(fā)光兀件的一例，例如由發(fā)出藍(lán)色光的通用的裸芯片來構(gòu)成。這些LED芯片36a、36b、36c在俯視觀察時(shí)的形狀為長方形，例如長邊的長度為600 650 μ m,短邊的長度為200 250 μ m。進(jìn)而，各LED芯片36a、36b、36c具有:作為陽極的第一電極37 ;作為陰極的第二電極38。第一及第二電極37、38在LED芯片36a、36b、36c的與基板21相離側(cè)的面上沿著長度方向隔有間隔地排列。第一至第三發(fā)光二極管36a、36b、36c分別采用具有透光性的芯片接合件39而與反光面31粘結(jié)。根據(jù)本實(shí)施方式,第一至第三發(fā)光二極管36a、36b、36c在安裝襯墊28的中央部28a處沿著安裝襯墊28的長軸LI的方向隔有間隔地排列，且相對于長軸LI而呈鋸齒狀地排列。具體而言，第一發(fā)光二極管36a及第三發(fā)光二極管36c比長軸LI更向第一供電襯墊29的方向偏離。第二發(fā)光二極管36b比長軸LI更向第二供電襯墊30的方向偏離。因而，如圖7中的雙點(diǎn)劃線所示，第一至第三發(fā)光二極管36a、36b、36c呈環(huán)狀地排列在恰好與等邊三角形的三個(gè)角對應(yīng)那樣的位置處，且在安裝襯墊28的中央部28a處圍繞安裝襯墊28的中心O I而集中。更具體而言，以各LED芯片36a、36b、36c的中心位于正三角形的角的布局的方式配置。第一至第三發(fā)光二極管36a、36b、36c的第一電極37分別經(jīng)由第一接合線41而與第一供電襯墊29電連接。同樣，第一至第三發(fā)光二極管36a、36b、36c的第二電極38分別經(jīng)由第二接合線42而與第二供電襯墊30電連接。其結(jié)果是,粘結(jié)在各安裝襯墊28上的第一至第三發(fā)光二極管36a、36b、36c構(gòu)成相互并聯(lián)連接而成的二極管組43。安裝襯墊28上的二極管組43沿著導(dǎo)體圖案26的排列方向而串聯(lián)連接，從而在基板21之上構(gòu)成與導(dǎo)體圖案26對應(yīng)的二列二極管列。進(jìn)而，根據(jù)本實(shí)施方式，二極管組43經(jīng)由裝置主體2的底座6接地。如圖4至圖7所示，多個(gè)密封構(gòu)件45形成在基板21之上。密封構(gòu)件45以與導(dǎo)體圖案26對應(yīng)的方式沿著基板21的寬度方向隔有間隔地排列成二列，并且在各列中沿著基板21的長度方向相互分離。密封構(gòu)件45將粘結(jié)在安裝襯墊28上的二極管組43、與二極管組43對應(yīng)的第一及第二接合線41、42密封在基板21之上。密封構(gòu)件45以樹脂為主成分，且含有混雜在樹脂之中的規(guī)定量的熒光體粒子及規(guī)定量的填料。作為密封構(gòu)件45所包含的樹脂，優(yōu)選采用例如具有透光性的樹脂系硅酮樹脂或者雜交系硅酮樹脂。樹脂系硅酮樹脂及雜交系硅酮樹脂具有三維交聯(lián)的組織，故比透光性的硅酮橡膠硬。進(jìn)而，樹脂系硅酮樹脂與硅酮油或硅酮橡膠相比氧或水蒸氣之類的氣體透過的性能低。在本實(shí)施方式的情況下，密封構(gòu)件45的氧透過率為1200cm3 (m2.day.atm)以下，水蒸氣透過率為35g / m2以下。通過選擇這種的樹脂，能夠防止以大氣中的氣體透過密封構(gòu)件45為主要原因的安裝襯墊28的劣化。因而，能夠良好地維持反光面31的反光性能。密封構(gòu)件45所包含的熒光體粒子的直徑DSlym以上，且大致均等地分散在樹脂之中。作為熒光體粒子，采用由LED芯片所發(fā)出的藍(lán)色的光激發(fā)而發(fā)出黃色的光的黃色熒光體粒子。黃色為藍(lán)色的互補(bǔ)色，且與藍(lán)色混雜而呈現(xiàn)白色。不過，混入密封構(gòu)件45的熒光體粒子不局限于黃色熒光體粒子。例如，為了改善LED芯片所發(fā)出的光的顯色性，也可以將由藍(lán)色的光激發(fā)而發(fā)出紅色的光的紅色熒光體粒子或者發(fā)出綠色的光的綠色熒光體粒子向樹脂添加。密封構(gòu)件45以將安裝襯墊28、與安裝襯墊28對應(yīng)的第一及第二供電襯墊29、30、安裝襯墊28之上的二極管組43、跨設(shè)在二極管組43與第一及第二供電襯墊29、30之間的第一及第二接合線41、42 —體包入的方式而從基板21的絕緣層27隆起。密封構(gòu)件45以樹脂硬化之前的液狀的狀態(tài)朝向安裝襯墊28滴下。在滴下密封構(gòu)件45之際，期望的是采用分配器。朝向安裝襯墊28滴下的密封構(gòu)件45通過在例如150°C的溫度下加熱60分鐘，從而硬化成拱頂狀的形態(tài)。根據(jù)本實(shí)施方式的密封構(gòu)件45，作為其主成分的樹脂具有在剛剛朝向安裝襯墊28滴下后的未硬化的狀態(tài)下也能夠維持預(yù)先確定的形狀那樣的物性。在此所謂“樹脂的物性”，是指觸變性或粘性等情形。S卩，如圖6所示，密封構(gòu)件45即便在剛剛向安裝襯墊28滴下之后的未硬化的階段下，也維持連續(xù)覆蓋安裝襯墊28、第一及第二供電襯墊29、30、二極管組43、第一及第二接合線41、42那樣的拱頂形狀。如圖5及圖7中俯視下所示，拱頂狀的密封構(gòu)件45為共用安裝襯墊28的長軸LI的大致橢圓形，其沿著基板21的長度方向隔有間隔地排列。密封構(gòu)件45的形狀不局限于橢圓形，也可以為圓形。在這樣的基礎(chǔ)燈具I中，當(dāng)接通基礎(chǔ)燈具I的電源開關(guān)時(shí)，直流電壓從點(diǎn)燈裝置5向第一至第六發(fā)光模塊20a、20b、20c、20d、20e、20f的導(dǎo)體圖案26施加。由此，安裝在多個(gè)安裝襯墊28上的二極管組43 —齊發(fā)光。二極管組43的裸芯片所發(fā)出的藍(lán)色的光向密封構(gòu)件45入射。向密封構(gòu)件45入射的藍(lán)色的光的一部分由熒光體粒子吸收。剩余的藍(lán)色的光不會被熒光體粒子吸收而透過密封構(gòu)件45。吸收了藍(lán)色的光的熒光體粒子被激發(fā)而發(fā)出為互補(bǔ)色的關(guān)系的黃色的光。黃色的光透過密封構(gòu)件45。由此，黃色的光及藍(lán)色的光在密封構(gòu)件45的內(nèi)部相互混合而成為白色光。白色光通過密封構(gòu)件45及燈罩3而向基礎(chǔ)燈具I之外放射,從而供從天花板表面C對室內(nèi)進(jìn)行照明的用途使用。在本實(shí)施方式中，對采用了發(fā)出藍(lán)色的光的LED芯片的情況進(jìn)行了說明，但例如也可以采用發(fā)出紫外光的LED芯片。在這種情況下，為了使二極管組43發(fā)出白色光，只要將吸收紫外光而激發(fā)發(fā)出具有藍(lán)色、紅色、綠色這三種波長的波峰的光的熒光體混入密封構(gòu)件45即可。進(jìn)而，根據(jù)第一實(shí)施方式，安裝襯墊28具有朝向安裝襯墊28的中心O I而呈圓弧狀切去的凹部34a、34b，故形成安裝襯墊28的中央部28a變細(xì)的形狀。與其相對，連接有第一及第二接合線41、42的第一及第二供電襯墊29、30為遠(yuǎn)比安裝襯墊28小的形狀，則第一及第二供電襯墊29、30的表面積被抑制得較少。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在使表面具有反光層31的安裝襯墊28的面積增大的基礎(chǔ)上，能夠?qū)⒌谝患暗诙╇娨r墊29、30的表面積形成必要最小限度，從而能夠防止在第一至第六發(fā)光模塊20a、20b、20c、20d、20e、20f的接地部分和第一及第二供電襯墊29、30之間蓄積多余的電荷。其結(jié)果是，在基礎(chǔ)燈具I的電源開關(guān)被斷開而將第一至第六發(fā)光模塊20a、20b、20c、20d、20e、20f關(guān)燈之際，以寄生電容作為主要原因的微小電流難以向第一至第六發(fā)光模塊 20a、20b、20c、20d、20e、20f 的二極管組 43 流動。因而，能夠幾乎消除二極管組43隱約發(fā)光的基礎(chǔ)燈具I的暗點(diǎn)燈。尤其是，根據(jù)本實(shí)施方式，如圖7所示，由于第一及第二供電襯墊29、30形成必要最小面積，故接合線41、42以朝向各供電襯墊29、30聚攏的方式配線。由此，能夠縮短接合線41、42，從而能夠延長基于因熱應(yīng)力所引起的斷線而決定的壽命。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，使多個(gè)(本實(shí)施方式中為三個(gè))LED芯片36a、36b、36c以集中的狀態(tài)安裝在基板21上，并使上述多個(gè)LED芯片36a、36b、36c由拱頂狀的密封構(gòu)件45 —并密封，故無需設(shè)置用于流入密封構(gòu)件的樹脂材料的貯料器(框架)，從而能夠相應(yīng)地降低發(fā)光模塊20a的制造成本。另外，由于未設(shè)置貯料器，故從多個(gè)LED芯片36a、36b、36c發(fā)出的光不會被貯料器遮擋，而能夠提供外觀良好的發(fā)光模塊20a。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，多個(gè)LED芯片36a、36b、36c由一個(gè)密封構(gòu)件45密封，故能夠提高作為二極管組43的發(fā)光強(qiáng)度，能夠增加發(fā)光模塊20a的光束，從而能夠提高基礎(chǔ)燈具I的發(fā)光強(qiáng)度。也就是說，與一個(gè)LED芯片由一個(gè)密封構(gòu)件來密封的現(xiàn)有技術(shù)相比較，能夠使從二極管組43發(fā)出的光束大致增加為3倍，從而能夠相應(yīng)地提高發(fā)光強(qiáng)度。其結(jié)果是，能夠減少發(fā)光模塊20a的數(shù)量，進(jìn)而，也能夠減少基礎(chǔ)燈具I (照明設(shè)備)的臺數(shù)，從而帶來f倉泛。另外，通過多個(gè)LED芯片36a、36b、36c由一個(gè)密封構(gòu)件45來密封，從而也能夠提高發(fā)光模塊20a的發(fā)光效率。例如，在向一個(gè)LED芯片流有IOOmA的電流時(shí)發(fā)出IOOlm的光的發(fā)光元件中，具有在流有一半的50mA的電流的情況下，發(fā)光時(shí)變換成熱量的電流的比例變小的特性，發(fā)出超過501m的例如551m的光。由此，在作為二極管組43來考慮的情況下，通過減小向一個(gè)LED芯片流動的電流，能夠提高能量的變換效率，從而能夠提高作為發(fā)光模塊20a整體的發(fā)光效率。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，通過多個(gè)LED芯片36a、36b、36c由一個(gè)密封構(gòu)件45來密封，能夠降低每個(gè)LED芯片的發(fā)光特性的不均。也就是說，在一個(gè)LED芯片由一個(gè)密封構(gòu)件來密封的情況下，每個(gè)LED芯片的發(fā)光特性的不均原封不動地成為密封了的發(fā)光元件的發(fā)光特性的不均。不過，如本實(shí)施方式那樣，當(dāng)多個(gè)LED芯片36a、36b、36c由一個(gè)密封構(gòu)件45一并密封時(shí)，能夠抵消各芯片的發(fā)光特性的不均，從而能夠降低作為發(fā)光模塊整體的發(fā)光特性的不均。需要說明的是，在上述的第一實(shí)施方式中，以三個(gè)LED芯片36a、36b、36c由一個(gè)密封構(gòu)件45密封的結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行了說明，但由密封構(gòu)件45 —并密封的LED芯片的個(gè)數(shù)為多個(gè)也可，只要至少在兩個(gè)以上，則能夠?qū)崿F(xiàn)上述的效果。換而言之，LED芯片的個(gè)數(shù)至少在兩個(gè)以上，例如也可以為四個(gè)以上。相反的是，當(dāng)由一個(gè)密封構(gòu)件45密封的LED芯片的個(gè)數(shù)增加時(shí)，密封構(gòu)件的需要量必然變多，而密封區(qū)域的面積也變大。由此，可預(yù)想到難以保持密封構(gòu)件45的拱頂形狀并且對于發(fā)光特性也會帶來影響。也就是說，當(dāng)在能夠保持拱頂形狀的最大直徑的密封構(gòu)件45中密封更多的LED芯片的話，LED芯片與密封構(gòu)件45的表面之間的距離逐漸變短。也就是說，在這種情況下，從LED芯片發(fā)出的光到從密封構(gòu)件45的表面發(fā)出為止的光路長度變短，不被熒光體粒子吸收而直接放出的藍(lán)色光的比例變多，導(dǎo)致色斑的產(chǎn)生。由此，在本實(shí)施方式中，為了防止上述的色斑，在使多個(gè)LED芯片36a、36b、36c彼此集中的狀態(tài)下利用密封構(gòu)件45來密封。為了對不產(chǎn)生色斑的集中度進(jìn)行測定，對LED芯片的安裝區(qū)域的直徑相對于基于密封構(gòu)件45的密封區(qū)域的直徑的比例進(jìn)行了各種改變，對不會產(chǎn)生色斑的安裝區(qū)域的適當(dāng)范圍進(jìn)行了調(diào)查。其結(jié)果可知，如本實(shí)施方式那樣，在正多邊形的頂點(diǎn)配置LED芯片的布局的發(fā)光模塊20a中，在相對于密封構(gòu)件45的密封區(qū)域的直徑而將LED芯片的安裝區(qū)域的直徑設(shè)為1/2以下的情況下，獲得了沒有色斑的良好的發(fā)光特性。需要說明的是，在上述的第一實(shí)施方式中，采用了在等邊三角形的角分別配置LED芯片36a、36b、36c的布局,但例如在米用在正方形的角分別配置LED芯片的布局的情況下，可知如果在密封區(qū)域的1/2以下的直徑的安裝區(qū)域內(nèi)配置全部的LED芯片的話，也能夠?qū)崿F(xiàn)同樣的效果。另外，在能夠減小LED芯片的尺寸且能夠增大可維持拱頂形狀的密封構(gòu)件45的密封區(qū)域的直徑的情況下，也可以將多個(gè)LED芯片以雙重、三重的方式配置成環(huán)狀。在這種情況下，能夠消除從各LED芯片發(fā)出的光的角度色差，從而能夠獲得更加良好的發(fā)光特性。進(jìn)而，在采用將多個(gè)LED芯片配置成正多邊形狀的布局的基礎(chǔ)上，通過對各LED芯片自身的安裝姿態(tài)進(jìn)行研究，能夠更加可靠地防止作為二極管組43的色斑的發(fā)生。也就是說，例如，如圖8或者圖9所例示出的變形例那樣，通過以各LED芯片的長邊軸沿著正多邊形的各邊的姿態(tài)來配置全部的LED芯片，能夠形成相對于密封區(qū)域45的中心呈點(diǎn)對稱的布局，能夠使從各LED芯片的發(fā)光部至密封構(gòu)件45的邊緣為止的距離大致相等，從而能夠大致消除色斑的發(fā)生。需要說明的是，期望的是，圖8及圖9所例示出的變形例的密封構(gòu)件45的形狀為比橢圓形更圓的圓形。另外，在這種情況下，雖然省略了圖示，但用于向各LED芯片供電的供電襯墊需要按照各個(gè)LED獨(dú)立地設(shè)置，并需要配置在密封區(qū)域內(nèi)且LED芯片的安裝區(qū)域的外側(cè)。例如，在圖9的變形例的情況下，用于分別向五個(gè)LED芯片供電的供電襯墊需要準(zhǔn)備10個(gè)，并呈環(huán)狀地排列配置在安裝區(qū)域的外側(cè)。也就是說，根據(jù)上述的兩個(gè)變形例，能夠?qū)⒏鞴╇娨r墊較小地分割而形成為更加小的面積，從而能夠進(jìn)一步地消除上述的暗點(diǎn)燈的問題。(第二實(shí)施例)圖10中示出了第二實(shí)施方式所涉及的發(fā)光模塊50的主要部分俯視圖。本實(shí)施方式的發(fā)光模塊50除了對LED芯片36a、36b、36c的布局進(jìn)行變更以外,具有與上述的第一實(shí)施方式的發(fā)光模塊20a大致相同的結(jié)構(gòu)。因而，在此，對于與第一實(shí)施方式的發(fā)光模塊20a同樣功能的結(jié)構(gòu)要件標(biāo)以相同符號，而其詳細(xì)的說明省略。本實(shí)施方式所涉及的發(fā)光模塊50的二極管組52具有使多個(gè)(本實(shí)施方式中為三個(gè))LED芯片36a、36b、36c彼此接近并排列配置成一列的芯片布局。更具體而言,布局成如下姿態(tài):使三個(gè)LED芯片36a、36b、36c的長邊軸彼此平行地排列且彼此接近地集中，并使密封構(gòu)件45的長軸LI與各LED芯片36a、36b、36c的長邊軸大致正交。根據(jù)本實(shí)施方式，能夠?qū)崿F(xiàn)與上述的第一實(shí)施方式同樣的效果。除此以外，根據(jù)本實(shí)施方式，將多個(gè)LED芯片排列配置成一列，故與上述的第一實(shí)施方式相比較，能夠容易進(jìn)行芯片的布局，且也能夠容易地進(jìn)行引線接合，能夠容易地進(jìn)行發(fā)光模塊50的制造，從而能夠降低發(fā)光模塊50的制造成本。在本實(shí)施方式中，也對不會產(chǎn)生色斑的LED芯片的安裝區(qū)域的最佳直徑進(jìn)行了調(diào)查，可知在密封區(qū)域的直徑的2/3以下的直徑的范圍內(nèi)安裝全部的LED芯片的情況下，獲得沒有色斑的良好的發(fā)光特性。舉出一個(gè)具體例，在LED芯片的沿著長邊軸的長度為0.6mm、寬度為0.2mm且密封構(gòu)件45的直徑為6mm的情況下,通過將三個(gè)LED芯片排列地安裝的區(qū)域的寬度設(shè)為4mm以下，則聚攏在上述的范圍之內(nèi)。也就是說，在這種情況下，能夠?qū)ED芯片的安裝區(qū)域的直徑設(shè)為基于密封構(gòu)件45的密封區(qū)域的直徑的2/3以下，從而能夠防止色斑。需要說明的是，在本實(shí)施方式中，關(guān)于將三個(gè)LED芯片36a、36b、36c呈一列排列地安裝的情況進(jìn)行了說明，但LED芯片的個(gè)數(shù)為多個(gè)也可，也可以為兩個(gè)以上、例如四個(gè)以上。不過，當(dāng)呈一列排列的LED芯片的數(shù)量增加時(shí)，與供電襯墊29、30接線的接合線41、42的連接變得困難，從而產(chǎn)生機(jī)械方面的界限。由此，如圖11所示的變形例那樣，可以考慮按照各LED芯片36a、36b、36c來準(zhǔn)備獨(dú)立的供電襯墊29a、29b、29c、30a、30b、30c，而使各LED芯片與供電襯墊獨(dú)立連接的方法。采用該方法時(shí)，如圖示那樣，也能夠使與各供電襯墊29a、29b、29c、30a、30b、30c連接的接合線41、42沿著朝向襯墊擴(kuò)展的方向延伸，從而能夠使對于襯墊的接合變得容易。另外，采用該方法時(shí)，能夠?qū)⒐╇娨r墊分割為多個(gè)更為小的部分，從而能夠消除上述的暗點(diǎn)燈的問題。另外，在這種情況下，與上述的第二實(shí)施方式相比較，由于能夠容易地增加所連接的接合線41、42的根數(shù)，故能夠提高芯片布局的自由度，從而也能夠容易地增加LED芯片的安裝數(shù)。另外，與其相反的是，無需考慮引線接合的機(jī)械方面的界限，能夠使多個(gè)LED芯片集中地安裝，從而容易將芯片集中在密封區(qū)域的中央。但是，在本實(shí)施方式的情況下，當(dāng)LED芯片的數(shù)量增多時(shí)，密封構(gòu)件45的形狀也從圓形變化為細(xì)長的橢圓形，難以通過上述的直徑的比較中來對最佳的安裝區(qū)域的范圍進(jìn)行限定。由此，在本實(shí)施方式的情況下，并不是對安裝區(qū)域的范圍加以限定，而是通過使各LED芯片與密封構(gòu)件45的表面之間的距離適當(dāng)化，來消除色斑。圖12A及圖12B中示出了將三個(gè)LED芯片36a、36b、36c排列成一列時(shí)的最佳的密封構(gòu)件45的形狀。也就是說，如圖12A中俯視圖所示，最佳的密封構(gòu)件45的周緣45a的形狀為橢圓形，從各LED芯片36a、36b、36c至周緣45a的距離D全部相等。另外，如圖12B中剖視圖所示，從各LED芯片36a、36b、36c的圖示上表面至密封構(gòu)件45的頂部45b的距離D也相等。也就是說，從各LED芯片36a、36b、36c發(fā)出的光被密封構(gòu)件45的熒光體粒子吸收而發(fā)出黃色光，但根據(jù)從各LED芯片36a、36b、36c發(fā)出到通過密封構(gòu)件45的表面為止的光路長來確定黃色光的量。另外，也由該光路長來確定透過的藍(lán)色光的量。即，通過使從各LED芯片36a、36b、36c至密封構(gòu)件45的表面的距離D全部相等，能夠防止色斑。按照上述至少一個(gè)實(shí)施例所描述的發(fā)光模塊及照明設(shè)備那樣，使多個(gè)LED芯片集中并由密封構(gòu)件來密封，故能夠增大發(fā)光面積，能夠獲得令人充分滿意的光束，從而能夠提高能量效率。雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例，但是這些實(shí)施例僅以舉例的方式示出，并非旨在限制本發(fā)明的范圍。事實(shí)上，這里所描述的新的方法和系統(tǒng)可以具體化為多種其它形式；此外，在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以對這里所描述的方法和系統(tǒng)進(jìn)行各種省略、替換和改變。附圖和它們的等同物旨在涵蓋落入本發(fā)明的范圍和精神之內(nèi)的形式和修改。例如，在上述的實(shí)施方式中，作為照明裝置對直接安裝在天花板上的基礎(chǔ)燈具進(jìn)行了說明，但不限定于此，例如對于路燈或感應(yīng)燈那樣的其他方式的照明裝置，也能夠同樣OI
實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光模塊，其中，具有: 具有相同發(fā)光特性的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件； 使所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件集中地安裝的基板； 將安裝在該基板上的所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件一并密封的呈拱頂狀的密封構(gòu)件。
2.按權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其中， 由所述拱頂狀的密封構(gòu)件密封的所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件彼此接近且排列配置成一列。
3.按權(quán)利要求2所述的發(fā)光模塊，其中， 排列配置成一列的所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件配置在所述拱頂狀的密封構(gòu)件的密封區(qū)域的直徑的2/3以下的直徑的安裝區(qū)域內(nèi)。
4.按權(quán)利要求2所述的發(fā)光模塊，其中， 排列配置成一列的所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件由沿著該多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件的排列方向具有長軸的橢圓形狀或長圓形狀的所述密封構(gòu)件來密封。
5.按權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其中， 由所述拱頂狀的密封構(gòu)件來密封的所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件配置成環(huán)狀。
6.按權(quán)利要求5所述的發(fā)光模塊,其中， 配置成所述環(huán)狀的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件配置在所述拱頂狀的密封構(gòu)件的密封區(qū)域的直徑的1/2以下的直徑的安裝區(qū)域內(nèi)。
7.按權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其中，還包括: 設(shè)置于所述基板的安裝面的反光層； 與該反光層分體地設(shè)置于所述安裝面且面積比所述反光層小的供電襯墊。
8.按權(quán)利要求7所述的發(fā)光模塊，其中， 將各所述半導(dǎo)體發(fā)光元件與所述供電襯墊連接的接合線朝向所述供電襯墊聚攏。
9.按權(quán)利要求7所述的發(fā)光模塊，其中， 所述供電襯墊分割為多個(gè)部分，且該多個(gè)部分分別獨(dú)立地向由所述拱頂狀的密封構(gòu)件密封的所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件供電， 將各所述半導(dǎo)體發(fā)光元件與所述供電襯墊的所述多個(gè)部分連接的接合線朝向所述多個(gè)部分?jǐn)U展。
10.一種照明設(shè)備，其中，包括: 具有支承面(12)的主體(2)； 與所述支承面接觸安裝的權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊(20a、20b、20c、20d、20e、20f)；以及 使所述發(fā)光模塊點(diǎn)燈的點(diǎn)燈裝置(5 )。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光模塊及照明設(shè)備，該發(fā)光模塊(20a、20b、20c、20d、20e、20f)通過使具有相同的發(fā)光特性的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件(36a、36b、36c)集中而安裝在基板(21)上，并將這些集中后的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件由拱頂狀的密封構(gòu)件(45)一并密封而構(gòu)成。
文檔編號H01L25/075GK103094265SQ201210353280
公開日2013年5月8日 申請日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者林田裕美子, 澀沢壯一, 中川結(jié)衣子, 玉井浩貴 申請人:東芝照明技術(shù)株式會社