发光模块和照明装置的制造方法
【专利说明】发光模块和照明装置
[0001]本申请是申请日为2009年2月13日的、申请号为“200980105382.1 (PCT/JP2009/052382) ”的、发明名称为“发光模块和照明装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种其中排列有诸如LED的发光元件的发光模块，并且还涉及设置有该发光模块的照明装置。
【背景技术】
[0003]常规地，已提供了包括LED模块和装置主体的照明装备，其中LED模块具有功率馈送端子并安装有设置于其上的LED芯片，而装置主体设置有用于可拆卸地支承LED模块的支承元件(参见专利文献I)。还提供了一种照明装备，其还包括用于将功率馈送线直接连接至LED模块以便于容易地调换该LED模块，或在各种装备中使用该LED模块(参见专利文献2) ο
[0004]专利文献1:日本专利特许公开N0.2003-68129
[0005]专利文献2:日本专利特许公开N0.2003-59330
【发明内容】
[0006]然而，在专利文献I中公开的装备中，尽管未具体描述，在LED模块的表面上以混合方式设置有至少LED芯片和电路组件。因此，专利文献I未能揭示执行从LED芯片射出的光的优良分布的任何技术理念，并且LED模块的后表面并未被积极地用作散热表面。此外，根据功率馈送端子和支承元件的配置显而易见，所公开的LED模块具有需要特定适配器的供附连和连接用的特定结构，从而缺乏通用性。
[0007]在专利文献2中公开的装备中，在LED模块的表面上类似地以混合方式设置有LED芯片和电路组件。因此，专利文献2也不能揭示执行从LED芯片射出的光的优良分布的任何具体技术理念。
[0008]已鉴于以上情况作出本发明，并且所具有的一个目的是提供具有优良发光效率和优良光线分布特性的发光模块，并且还提供使用该发光模块的照明装置。
[0009]本发明的一种发光模块包括:衬底，该衬底具有前表面侧和后表面侧，其前表面侧构成为组件安装面而后表面侧构成为平坦形状的散热面；多个发光元件，这多个发光元件以从衬底的组件安装面凸出的方式安装在该组件安装面的中央部分上，并且至少在上表面方向和沿组件安装面的方向上发射光；照明电路组件，该照明电路组件通过排列在衬底上的布线图案电连接至发光元件，并且在衬底的组件安装面上排列成比发光元件更靠近衬底的周边侧；以及用于与电源连接的连接器，所述连接器在衬底的组件安装面上排列成比发光元件更靠近衬底的周边侧，并且与照明电路组件电连接。
[0010]根据本发明，可提供具有优良的光线分布特性以及广泛应用范围的发光模块并使其最优化。此外，散热效果可得到促进，并且衬底上的布线图案可被缩短和简化，由此变得有效。
[0011]此外，在本发明的以上方面中，可能需要除衬底的组件安装面的中央部分的中心点之外，旋转对称地以均匀间隔排列多个发光元件。根据此安排，因为排列了多个发光元件，所以从靠近衬底中心点的部分向衬底的后表面以集中方式执行散热变得可能，从而在水平方向上基本上实现均匀的光线分布特性。
[0012]此外，在本发明的以上方面中，可能需要当假设所排列的多个发光元件的发光部之间的最小距离为C，发光部在最小距离c的直线上的宽度为a，且从衬底的安装面到发光部的上表面的高度为b时，发光元件被排列成满足尺寸关系b〈c〈4a。根据此安排，可获得抑制辉度不规则性的发光模块，从而提供优良的发光效率。
[0013]另外，在本发明中的以上方面中，照明装置设置有装置主体以及根据权利要求1-3中的任一项所述的发光模块是合乎需要的。在此，“照明装置”可包括具有罩的光源以及室内或室外使用的照明装置。
[0014]根据以上结构，设置有发光模块的照明装置能实现通过发光模块可获得的效果。
[0015]附图简述
[0016]图1是示出根据本发明的发光模块的第一实施例的平面图。
[0017]图2是示出根据本发明的发光模块在放大比例尺下的部分侧视图。
[0018]图3是根据本发明的发光模块的电路图。
[0019]图4是示出根据本发明的照明装置的第一实施例的结构的示意图。
[0020]图5是示出根据本发明的照明装置的第二实施例的结构的示意图。
[0021]图6是示出根据本发明的照明装置的第三实施例的结构的示意图。
[0022]图7是示出根据第一实施例的发光模块的变体的平面图。
[0023]图8是示出根据发光模块的第一实施例的发光元件(LED封装)的平面图8(a)和侧视图8(b) ο
[0024]图9是示出发光元件的反射光的方向图的示图。
[0025]图10是示出发光元件的排列的平面图。
[0026]图11是示出当发光模块被照亮时地面上的照度分布的示意图。
[0027]图12是示出相对于发光元件之间间隔的辉度不规则性和发光效率的曲线图。
[0028]图13是不出发光兀件的另一应用的不例的说明性视图。
[0029]最佳实施方式
[0030]以下将参照图1-3描述本发明的第一实施例。图1是示出发光模块的平面图，图2是示出发光元件的部分放大侧视图，而图3是发光模块的电路图。参照图1，发光模块I包括盘片形衬底2、安装在该衬底2上的发光元件3、照明电路组件4、以及用于电源连接的连接器5。
[0031]衬底2由铝制成，其形成为盘片形状且厚度约为1.5mm、直径约为70mm。在衬底2中，前表面侧2a被用作组件安装面，而后表面侧2b被用作平坦形状的散热面。在组件安装面上，八个发光元件3以彼此分离开预定间隔的图案以集中于组件安装面的中央部分的方式安装。当衬底2由金属制成时，优选使用诸如铝或铜等导热性和散热性优良的材料。另一方面，当将绝缘材料用于衬底2时，可利用含有导热填料的合成树脂材料或陶瓷材料，其具有相对优良的散热特性和优良的耐久性。在使用合成树脂材料的情形中，衬底2可由玻璃环氧树脂等形成。此外，衬底2的形状不限于是圆形的，并且可以是四边形或多边形的。
[0032]发光元件3是表面安装LED封装，并且主要由陶瓷制成的主体3a、安装在主体上的LED芯片、以及密封该LED芯片的诸如环氧树脂或硅树脂的模压用半透明树脂3b构成(参照图2)。连接至LED芯片的一对导线端子(未示出)在水平方向上从主体3a中凸出。在LED封装中安装有四个LED芯片，这些LED芯片串联连接在封装的电极之间，并且相应地，因为排列有各自具有四个LED芯片的八个LED封装，所以总共排列有三十二(32)个LED芯片。毋庸赘言，还可使用其中装有单个LED芯片的LED封装。
[0033]该LED芯片是发出蓝光的蓝色LED芯片。模压用的半透明树脂3b包含吸收LED芯片所发射的光并产生黄色光的荧光材料。该LED芯片被模压在主体3a的上表面上以便于形成具有预定厚度的平板。因此，来自LED芯片的光从LED封装的半透明树脂3b的上表面和侧表面照射到外部，并且因此来自LED芯片的光具有诸如白色或电灯泡色彩的基于白色的发光色彩，并具有宽的光分布特性。也就是说，光从发光元件3以其上表面的方向和沿组件安装面的方向发射。此外，LED封装的幅度约为3.5mm,宽度为3.5mm且高度为1.5mm,并且具有基本上为长方体的形状。
[0034]绝缘层在衬底2的表面上形成，并且在该绝缘层上形成了连接至表面安装组件的导线端子和布线图案的连接盘(未示出)。在衬底2的除其中心点外的中央部分中，发光元件3沿衬底2的前表面的方向围绕中心点旋转对称地(在本实施例中是相对于发光元件3的发光中心的45°对称)以预