Led模块及照明装置制造方法
Led模块及照明装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种不进行基板设计的变更而射出不同的光束的LED模块及照明装置。LED模块（1）具备：LED芯片组（Cg），其具有构造或形状不同且发出同种的色光的多个LED芯片（3、4、5）；基板（2），其一面（2a）侧设有安装LED芯片组（Cg）的安装区域（7）及与多个LED芯片（3、4、5）电连接的配线体（10、11）；透光性的封固树脂（6），其以覆盖LED芯片组（Cg）及安装区域（7）的方式设于基板（2）的一面（2a）侧。
【专利说明】LED模块及照明装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及将作为光源的LED芯片用封固树脂密封的LED模块及配设该LED模块的照明装置。
【背景技术】
[0002]照明装置使用COB (chip on board)型的LED模块,该模块在基板的一面侧排列设置有多个LED芯片，并且设置包围LED芯片的隆起部(框部)，在该隆起部内充填混合了荧光体的透光性树脂，用该透光性树脂埋设各LED芯片(例如参照专利文献I )。该LED模块如果不具有隆起部，则透光性树脂的周缘侧易于沿基板的表面滑下，因滑下而透光性树脂不能形成为规定的稳定的形状。
[0003]但是，如果设有隆起部，则由于隆起部的材料或形成耗费时间而使LED模块的成本相应升高。另外，存在因不发光的隆起部而损害LED模块的外观的问题。另外，近年来，设施用的基本照明等大型的照明器具正在普及，该照明器具所使用的LED模块的大型化伴随制造的困难。
[0004]因此，有一种LED模块不形成隆起部，而利用透光性树脂直接密封LED芯片(例如参照专利文献2。)。即，在基板上以一定间隔安装LED芯片，且用含有荧光体的触变性的封固树脂覆盖并涂布LED芯片。
[0005]而且，LED模块不限于照明器具，也可以使用于灯泡形LED灯、直管形LED灯或环形LED灯等各种LED灯。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2011-60961号公报(第6页、第3图)
[0009]专利文献2:日本特开2013-4941号公报(第4页、第I图)
[0010]在LED芯片上直接涂布封固树脂而形成的LED模块在同一基板中通过LED芯片的安装间隔及安装范围的大小来决定放射的光束。但是，近年来，在照明器具的照射设计中，对于具有同一大小的基板的LED模块要求射出各种光束的多样性。
实用新型内容
[0011]本实用新型的目的在于提供不进行基板设计的变更而射出不同的光束的LED模块及配设该LED模块的照明装置。
[0012]本实用新型的LED模块包括LED芯片组、基板及封固树脂。LED芯片组具有构造或形状不同且发出同种的色光的多个LED芯片。基板在一面侧设有安装区域及配线体。在安装区域安装LED芯片组，在配线体连接多个LED芯片。封固树脂具有透光性，其以覆盖LED芯片组及基板的安装区域的方式设于基板的一面侧。
[0013]此外，在上述LED模块中，优选所述LED芯片组由3个以上的LED芯片构成，且以剩余的LED芯片排列设置于最大尺寸的LED芯片的两侧的方式安装于所述安装区域。[0014]此外，在上述LED模块中，优选所述LED芯片组由3个以上的LED芯片构成，且以最大尺寸的LED芯片和直线状排列设置的剩余的LED芯片在同方向上排列设置的方式安装于所述安装区域。
[0015]此外，在上述LED模块中，优选所述LED芯片组中，剩余的LED芯片的合计最大尺寸长相对于最大尺寸的LED芯片的最大尺寸长的比率不足2.0。
[0016]此外，本发明还提供一种照明装置，其具备:上述的LED模块；配设有该LED模块的装置主体；将所述LED芯片组点亮的点亮装置。
[0017]根据本实施方式，能够形成在安装于基板的安装区域的发出同种的色光的多个LED芯片中，通过使该多个LED芯片的构造或形状不同，不变更基板设计而射出同种的色光的不同的光束的LED模块。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是表示本实用新型的第一实施方式的LED模块的概略俯视图。
[0019]图2是透视同上LED模块的封固树脂的局部概略俯视图。
[0020]图3是同上图2的A部分的放大图。
[0021]图4是同上图3的B-B向视方向的概略剖面图。
[0022]图5是透视表示本实用新型的第二实施方式的LED模块的封固树脂的局部概略俯视图。
[0023]图6是表示本实用新型的第三实施方式的照明装置，Ca)是概略立体图，(b)是局部切开的概略侧面图。
[0024]符号说明
[0025]1...LED 模块、2...基板、3、4、5...LED 芯片、6...封固树脂、7...安装区域、10、
11...配线体、31...作为照明装置的照明器具、32...作为装置主体的器具主体、33...点亮装置、Cg...LED芯片组
【具体实施方式】
[0026]下面，参照【专利附图】
【附图说明】本实用新型的一实施方式。首先，对本实用新型的第一实施方式进行说明。
[0027]本实施方式的LED模块I如图1?图4所不构成。此外,各图中,对于同一部分标注同一符号并省略重复的说明。LED模块I包括基板2、多个LED芯片3、4、5的LED芯片组Cg及封固树脂6。
[0028]图1中，基板2由合成树脂，例如玻璃环氧材料构成，一面2a及另一面2b (图4所示。)形成为平面状即长条的长方形。例如，长边尺寸为280 - 300mm，宽边(宽度)尺寸为15 - 20mm。另外，基板2使用其板厚为0.5 — 1.8mm的材料，在此使用1.2mm的材料。
[0029]而且，如图3所示，基板2在一面2a侧设有具有安装区域7及连接体8、8的安装部9和一对配线体10、11。在安装部9安装有构成LED芯片组Cg的LED芯片3、4、5，且设有封固树脂6。安装部9成为LED模块I的发光部，如图1所示，沿基板2的长度方向等间隔地设置，并且在宽度方向上以规定的间隔设置成2列。
[0030]基板2在其长度方向两端2c、2d侧分别配设有输入端子12及连接端子13。另外，基板2设有多个安装孔14等。而且，如图4所示，基板2在其另一面2b的全域例如形成有铜箔15，及在该铜箔15上形成有抗蚀剂层16。铜箔15及抗蚀剂层16为防止基板2的翘曲，互相合作，对基板2进行增强。
[0031]安装区域7由形成于基板2的一面2a的第一?第三金属层17、18、19这3层构造构成。第一金属层17例如通过将形成于基板2的一面2a的铜箔蚀刻成规定的形状而形成。第二金属层18由镀敷于第一金属层17上的例如镍构成,第三金属层19由镀敷于第二金属层18上的例如银或金构成。第一?第三金属层17、18、19分别形成为例如IOym的厚度。
[0032]另外，连接体8、8与安装区域7相同地形成为3层构造。S卩，由镀敷于铜箔构成的配线体10、11上的例如镍构成的金属层20、镀敷于该金属层20上的例如银或金构成的金属层21构成。配线体10、11及金属层20、21分别形成为例如IOym的厚度。
[0033]安装区域7也被称作安装焊盘，如图3所示，上表面7a形成为将椭圆形的短轴方向的两侧切成圆弧状的大致斧形。连接体8、8也被称作配线焊盘，上表面8a、8a形成为楕圆形。而且，连接体8、8以与安装区域7确保规定的绝缘距离的方式形成于安装区域7的短轴方向的两侧。
[0034]而且，在基板2的一面2a侧，以安装区域7的上表面7a及连接体8、8的上表面8a、8a分别露出的方式通过例如网板印刷形成有白色抗蚀层22。白色抗蚀层22具有电绝缘性，并且具备作为光反射层的功能。另外，如图4所示，白色抗蚀层22以向安装区域7的上表面7a及连接体8、8的上表面8a、8a的更外方突出的方式涂布于基板2的一面2a。白色抗蚀层22使一对配线体10、11不与空气接触，从而防止一对配线体10、11的劣化。
[0035]而且，在安装区域7的上表面7a安装有由多个LED芯片3、4、5构成的LED芯片组Cg0 LED芯片3、4、5分别使用具有透光性的接合材料23粘接于安装区域7的上表面7a。
[0036]LED芯片3、4、5分别发出同种色光，但构造或形状不同。在此，同种色光是指由LED芯片3、4、5发出的色光的彼此的波长差允许最大15nm的色光。构造或形状不同的LED芯片
3、4、5各自的发光量不同。而且，在本实施方式中，使用分别放射蓝色光且如图3所示尺寸(形状)不同的芯片。LED芯片3、4、5分别通过已知的结构形成为例如大致长方体的形状。
[0037]LED芯片3为最大尺寸的LED芯片，以剩余的LED芯片4、5各自的最大尺寸长L2、L3的合计最大尺寸长相对于其最大尺寸长LI的比率不足2.0的方式形成为具有比LED芯片4、5大的尺寸的形状。此外，上述比率的下限值根据LED芯片3、4、5的容许尺寸必然确定，在本实施方式中为0.2。LED芯片3由于为最大尺寸，从而发光量比LED芯片4、5的大。
[0038]而且，LED芯片3安装于安装区域7的上表面7a的中央部。LED芯片4、5夹着LED芯片3排列设置于LED芯片3的宽度方向两侧，且安装成180°旋转对称。S卩，LED芯片3、
4、5以它们的长度方向沿着安装区域7的短轴方向的方式配设。此外，LED芯片4、5也可以以成90°旋转对称的方式排列设置于LED芯片3的两侧。
[0039]而且，LED芯片3、4、5各自的第一电极3a、4a、5a通过接合线24分别与一连接体8的上表面8a电连接，且各自的第二电极3b、4b、5b分别通过接合线24与另一连接体8的上表面8a电连接。第一电极3a、4a、5a成为阳极侧,第二电极3b、4b、5b成为阴极侧。第一电极3a、4a、5a及第二电极3b、4b、5b经由连接体8、8与一对配线体10、11连接。
[0040]一对配线体10、11例如是蚀刻形成于基板2的一面2a的铜箔而形成为规定的配线图案的配线体，例如形成为具有ΙΟμπι的厚度的规定宽度。而且，如图2所示，一对配线体10、11将多个LED芯片3、4、5(LED芯片组Cg)每4组并联连接，且将该每4组串联连接。而且，基板2的一端侧2c的配线体10、10与输入端子12电连接，基板2的另一端侧2d的配线体11、11与连接端子13电连接。
[0041]多个LED芯片3、4、5以在第一电极3a、4a、5a及第二电极3b、4b、5b间流通电流的方式将第一电极38、4&、5&及第二电极313、413、513经由连接体8、8与一对配线体10、11连接。
[0042]此外，利用一对配线体10、11并联连接的多个LED芯片3、4、5 (LED芯片组Cg)的组数不限于4组，也可以是任意的组数。
[0043]连接端子13利用引线等未图示的电连接装置与排列设置的LED模块I的相邻的LED模块I的输入端子12电连接。而且，以一个使用的LED模块I或排列设置的最后端的LED模块I的连接端子13为使2列配线体11、11彼此电连接，而利用引线等短路装置使与该配线体11、11电连接的未图示的端子短路。
[0044]LED模块I在从未图示的点亮装置向输入端子12供给规定的电力时，对与输入端子12电连接的配线体10、10之间施加规定的电压，在多个LED芯片3、4、5中流通规定的电流。由此，多个LED芯片3、4、5 (LED芯片组Cg)分别发光(点灯)，放射蓝色光。
[0045]图4中，封固树脂6以覆盖由多个LED芯片3、4、5构成的LED芯片组Cg、安装区域7及连接体8、8的方式设于白色抗蚀层22上。封固树脂6以例如具有透光性的树脂系硅树脂或混合系硅树脂作为主成分，混合规定量的荧光体粒子25及未图示的填料而成。荧光体粒子25的粒径为I μ m以上，并且大致均等地分散于封固树脂6内。作为荧光体粒子25，使用通过LED芯片3、4、5发出的蓝色光激励而发出黄色光的黄色荧光体粒子。
[0046]封固树脂6通过在安装部9内设置截面形状形成为规定的圆顶状形状例如半球形的规定量并固化，形成为截面半球形的形状。在此，封固树脂6以距白色抗蚀层22上的高度相对于白色抗蚀层22上的最大底面径之比、即长宽比为0.2以上1.0以下的方式形成。
[0047]在封固树脂6内，从LED芯片3、4、5发出的蓝色光和从荧光体粒子25发出的黄色光混合，从封固树脂6的外表面6a射出白色光。如果封固树脂6以上述的长宽比形成，则可以很好地进行蓝色光和黄色光的混合，由此得到色度的不均被抑制的白色光。
[0048]此外，如果LED模块I为放射蓝色光的模块，则在封固树脂6中未混合荧光体粒子25。另外，封固树脂6的截面形状也可以为三角形状。
[0049]其次，对本实用新型第一实施方式的作用进行叙述。
[0050]LED模块I在向基板2的输入端子12供给规定的电力时，经由一对配线体10、11向由多个LED芯片3、4、5构成的LED芯片组Cg流通规定的电流。LED芯片3、4、5分别放射蓝色光。该蓝色光的一部分通过混合于封固树脂6中的黄色荧光体25被波长变换为黄色光。而且，蓝色光和黄色光混合而成的白色光从封固树脂6的外表面6a向外方射出。由于封固树脂6的截面形状形成为规定的形状例如半球形，因此，从基板2的各安装部9放射的白色光的色度的不均被抑制，该白色光朝向规定的方向射出。
[0051]而且，将最大尺寸的LED芯片3安装于安装区域7的上表面7a的中央部，剩余的LED芯片4、5夹着LED芯片3排列设置于LED芯片3的两侧，且以成180°旋转对称的方式安装于安装区域7的上表面7a，因此，经由封固树脂6，安装区域7的中央部成为最大的光度，在其周围得到大致均等的光度。由此，在LED模块I中，从各封固树脂6的外表面6a向规定的方向射出的放射光的亮度不均被抑制。[0052]另外，多个LED芯片3、4、5由于LED芯片4、5各自的最大尺寸长L2、L3的合计最大尺寸长相对于LED芯片3的最大尺寸长LI的比率不足2.0，所以可以使安装区域7的中央部周围的光度比安装区域7的中央部小，由此，封固树脂6的外表面6a的亮度不均及色度不均被抑制。
[0053]而且，LED模块I通过适当使用发出同种的色光(例如蓝色光)且构造或形状不同的LED芯片，可以形成为不变更基板2而可以射出不同的光束。
[0054]根据本实施方式的LED模块1，LED芯片组Cg由于具有构造或形状不同且发出同种的色光(蓝色光)的多个LED芯片3、4、5，所以通过使安装于基板2的安装区域7的LED芯片3、4、5的构造或形状不同，可以改变来自LED芯片3、4、5的发光量，由此，具有能够形成为不变更基板设计而可以射出同种的色光且不同的光束的效果。
[0055]而且，LED芯片3安装于安装区域7的上表面7a的中央部，且剩余的LED芯片4、5夹着LED芯片3排列设置于LED芯片3的两侧，且以成180°旋转对称的方式安装，因此，安装区域7的中央部成为最大的光度，其周围可得到大致均等的光度，具有能够抑制从LED模块I射出的放射光的亮度不均的效果。
[0056]另外，多个LED芯片3、4、5由于LED芯片4、5各自的最大尺寸长L2、L3的合计最大尺寸长相对于LED芯片3的最大尺寸长LI的比率不足2.0，所以安装区域7的中央部成为最大的光度，可以使其周围的光度比安装区域7的中央部小，由此，具有能够抑制从各封固树脂6的外表面6a射出的放射光的亮度不均及色度不均的效果。
[0057]此外，在本实施方式中，LED芯片组Cg具有尺寸不同的3个LED芯片3、4、5，但不限于此，也可以具有2个或4个以上的LED芯片。即，LED芯片组Cg只要具有构造或形状不同且发出同种的色光的至少2个LED芯片即可。因此，在LED芯片组Cg中可以含有2个以上的同一品种的LED芯片。例如，在图3中，也可以将2个LED芯片3在同方向排列设置，在该2个LED芯片3的两侧分别沿同方向排列设置LED芯片4、5。
[0058]另外，在本实施方式中，多个LED芯片3、4、5的大致长方体形状的尺寸(大小)不同，但不限于此，可以使高度尺寸不同，或者形状可以因立方体形状、圆柱形状或角柱形状等主体形状的差异、它们的尺寸及大小的差异等而不同。另外，不只是形状，构造也可以不同。例如，主体部的材料及发光部的位置等也可以不同。换言之，LED芯片组Cg是发出同种的色光的芯片组，适当组合不同发光量的多个LED芯片而成。
[0059]另外，在本实施方式中，多个LED芯片3、4、5使用了在主体部的上面侧具有两电极3a?5a、3b?5b的面朝上类型的芯片，但不限于此，也可以是在主体部的上面侧具有一电极3a?5a且在下面侧具有另一电极3b?5b的上下类型的芯片、在主体部的下面侧具有两电极3a?5a、3b?5b的面朝下类型的芯片。在上述上下类型中，例如，以一电极3a?5a分别通过接合线24与一连接体8连接,另一电极3b?5b与另一连接体8直接连接的方式设置一对配线体10、11。另外，在面朝下类型中，以两电极3a?5a、3b?5b与连接体8、8直接连接的方式设置一对配线体10、11。这些情况下，连接体8包含于多个LED芯片3、4、5 (LED芯片组Cg)的安装区域7。
[0060]其次，对本实用新型的第二实施方式进行说明。
[0061]本实施方式的LED模块IA如图5所不那样构成。此外,对于与图3相同的部分标注相同的符号并省略重复的说明。[0062]LED模块IA在图3所示的LED模块I中以LED芯片4、5在安装区域7的短轴方向直线状排列设置，并且在安装区域7的长轴方向与最大尺寸的LED芯片3排列设置的方式安装。LED芯片4、5的安装区域长L5相对于LED芯片3的安装区域长L4的比率不足2.0。另外，LED芯片3及LED芯片4、5以它们的间隔尽可能小的方式，设于安装区域7的中央部。
[0063]LED芯片3及LED芯片4、5设于安装区域7的中央部，由此，在安装区域7的中央部的光度成为最大。另外，经由封固树脂6以安装区域7的中央部为中心射出放射光，由此，从各封固树脂6的外表面6a射出的放射光的亮度不均及色度不均被抑制。
[0064]根据本实施方式的LED模块1A，LED芯片组Cg以最大尺寸的LED芯片3和直线状排列设置的剩余的LED芯片4、5在同方向排列设置，且安装区域7的中央部的光度成为最大的方式安装于安装区域7，因此，具有能够抑制从各封固树脂6的外表面6a射出的放射光的亮度不均及色度不均的效果。
[0065]其次，对本实用新型的第三实施方式进行说明。
[0066]本实施方式的照明器具31如图6所示那样构成。此外，对于与图1相同的部分标注相同的符号并省略说明。
[0067]照明器具31是直接安装于顶面的照明装置(吊灯)，如图6 (b)所示，包括作为装置主体的器具主体32、图1所示的LED模块I及点亮装置33。器具主体32通过例如冷轧钢板而形成为在4边具有高度低的起立部32a的长方形的板状。而且，如图6 (a)所示，器具主体32在宽度方向中央部遍及长度方向配设有V型罩34，且在该V型罩34的两侧遍及长度方向配设有扩散罩35。
[0068]V型罩34利用薄钢板形成为大致V形的筒状，外表面34a形成为白色。另外，扩散罩35利用例如透光性的聚碳酸酯(PC)树脂形成为大致凹形的筒状，且被白色化。在V型罩34的长度方向两端安装有端板36、36，在扩散罩35的长度方向两端安装有帽37、37。端板36及帽37分别由聚碳酸酯树脂形成。
[0069]如图6 (b)所示，LED模块I在扩散罩35内利用未图示的螺钉安装于固定在器具主体32上的安装板38上。在各扩散罩35内设有多个例如为4个LED模块I。在各扩散罩35内，多个LED模块I串联连接。而且，LED模块I利用未图示的引线与点亮装置33连接。
[0070]点亮装置33在V型罩34内安装于器具主体32上。而且，点亮装置33的未图示的输入线与外部的商用交流电源连接，未图示的引线(输出线)与各扩散罩35内的LED模块I连接。点亮装置33通过向LED模块I供给规定的电流而将LED芯片组Cg的LED芯片3、
4、5点亮的已有的结构形成。
[0071]本实施方式的照明器具31由于使用同一基板2配设可放射所希望的光束的多个LED模块1，因此，具有可通过所希望的照明光对被照射面侧进行照明的效果。
[0072]此外，本实用新型的上述实施方式只是举例说明，没有限定实用新型的范围的意图。这些新实施方式可以以其它各种方式实施，在不脱离实用新型宗旨的范围内可以进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于实用新型的范围及宗旨内，并且包含于权利要求书所记载的实用新型和其均等的范围内。
【权利要求】
1.一种LED模块,其特征在于,具备: LED芯片组，其具有构造或形状不同且发出同种色光的多个LED芯片； 基板，其一面侧设有安装所述LED芯片组的安装区域及与所述多个LED芯片电连接的配线体； 透光性的封固树脂，其以覆盖所述LED芯片组及所述安装区域的方式设于所述基板的一面侧。
2.如权利要求1所述的LED模块，其特征在于， 所述LED芯片组由3个以上LED芯片构成，且以在最大尺寸的LED芯片的两侧排列设置剩余的LED芯片的方式安装于所述安装区域。
3.如权利要求1所述的LED模块，其特征在于， 所述LED芯片组由3个以上LED芯片构成，且以最大尺寸的LED芯片和直线状排列设置的剩余的LED芯片在同方向上排列设置的方式安装于所述安装区域。
4.如权利要求1?3中任一项所述的LED模块,其特征在于， 所述LED芯片组中，除最大尺寸的LED芯片外剩余的LED芯片的合计最大尺寸长相对于所述最大尺寸的LED芯片的最大尺寸长的比率不足2.0。
5.一种照明装置，其特征在于，具备: 权利要求1?4中任一项所述的LED模块； 配设有该LED模块的装置主体； 将所述LED芯片组点亮的点亮装置。
【文档编号】F21Y101/02GK203413435SQ201320578396
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年3月4日
【发明者】林田裕美子, 涩沢壮一 申请人:东芝照明技术株式会社
【专利摘要】本实用新型提供一种不进行基板设计的变更而射出不同的光束的LED模块及照明装置。LED模块（1）具备：LED芯片组（Cg），其具有构造或形状不同且发出同种的色光的多个LED芯片（3、4、5）；基板（2），其一面（2a）侧设有安装LED芯片组（Cg）的安装区域（7）及与多个LED芯片（3、4、5）电连接的配线体（10、11）；透光性的封固树脂（6），其以覆盖LED芯片组（Cg）及安装区域（7）的方式设于基板（2）的一面（2a）侧。
【专利说明】LED模块及照明装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及将作为光源的LED芯片用封固树脂密封的LED模块及配设该LED模块的照明装置。
【背景技术】
[0002]照明装置使用COB (chip on board)型的LED模块,该模块在基板的一面侧排列设置有多个LED芯片，并且设置包围LED芯片的隆起部(框部)，在该隆起部内充填混合了荧光体的透光性树脂，用该透光性树脂埋设各LED芯片(例如参照专利文献I )。该LED模块如果不具有隆起部，则透光性树脂的周缘侧易于沿基板的表面滑下，因滑下而透光性树脂不能形成为规定的稳定的形状。
[0003]但是，如果设有隆起部，则由于隆起部的材料或形成耗费时间而使LED模块的成本相应升高。另外，存在因不发光的隆起部而损害LED模块的外观的问题。另外，近年来，设施用的基本照明等大型的照明器具正在普及，该照明器具所使用的LED模块的大型化伴随制造的困难。
[0004]因此，有一种LED模块不形成隆起部，而利用透光性树脂直接密封LED芯片(例如参照专利文献2。)。即，在基板上以一定间隔安装LED芯片，且用含有荧光体的触变性的封固树脂覆盖并涂布LED芯片。
[0005]而且，LED模块不限于照明器具，也可以使用于灯泡形LED灯、直管形LED灯或环形LED灯等各种LED灯。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2011-60961号公报(第6页、第3图)
[0009]专利文献2:日本特开2013-4941号公报(第4页、第I图)
[0010]在LED芯片上直接涂布封固树脂而形成的LED模块在同一基板中通过LED芯片的安装间隔及安装范围的大小来决定放射的光束。但是，近年来，在照明器具的照射设计中，对于具有同一大小的基板的LED模块要求射出各种光束的多样性。
实用新型内容
[0011]本实用新型的目的在于提供不进行基板设计的变更而射出不同的光束的LED模块及配设该LED模块的照明装置。
[0012]本实用新型的LED模块包括LED芯片组、基板及封固树脂。LED芯片组具有构造或形状不同且发出同种的色光的多个LED芯片。基板在一面侧设有安装区域及配线体。在安装区域安装LED芯片组，在配线体连接多个LED芯片。封固树脂具有透光性，其以覆盖LED芯片组及基板的安装区域的方式设于基板的一面侧。
[0013]此外，在上述LED模块中，优选所述LED芯片组由3个以上的LED芯片构成，且以剩余的LED芯片排列设置于最大尺寸的LED芯片的两侧的方式安装于所述安装区域。[0014]此外，在上述LED模块中，优选所述LED芯片组由3个以上的LED芯片构成，且以最大尺寸的LED芯片和直线状排列设置的剩余的LED芯片在同方向上排列设置的方式安装于所述安装区域。
[0015]此外，在上述LED模块中，优选所述LED芯片组中，剩余的LED芯片的合计最大尺寸长相对于最大尺寸的LED芯片的最大尺寸长的比率不足2.0。
[0016]此外，本发明还提供一种照明装置，其具备:上述的LED模块；配设有该LED模块的装置主体；将所述LED芯片组点亮的点亮装置。
[0017]根据本实施方式，能够形成在安装于基板的安装区域的发出同种的色光的多个LED芯片中，通过使该多个LED芯片的构造或形状不同，不变更基板设计而射出同种的色光的不同的光束的LED模块。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是表示本实用新型的第一实施方式的LED模块的概略俯视图。
[0019]图2是透视同上LED模块的封固树脂的局部概略俯视图。
[0020]图3是同上图2的A部分的放大图。
[0021]图4是同上图3的B-B向视方向的概略剖面图。
[0022]图5是透视表示本实用新型的第二实施方式的LED模块的封固树脂的局部概略俯视图。
[0023]图6是表示本实用新型的第三实施方式的照明装置，Ca)是概略立体图，(b)是局部切开的概略侧面图。
[0024]符号说明
[0025]1...LED 模块、2...基板、3、4、5...LED 芯片、6...封固树脂、7...安装区域、10、
11...配线体、31...作为照明装置的照明器具、32...作为装置主体的器具主体、33...点亮装置、Cg...LED芯片组
【具体实施方式】
[0026]下面，参照【专利附图】
【附图说明】本实用新型的一实施方式。首先，对本实用新型的第一实施方式进行说明。
[0027]本实施方式的LED模块I如图1?图4所不构成。此外,各图中,对于同一部分标注同一符号并省略重复的说明。LED模块I包括基板2、多个LED芯片3、4、5的LED芯片组Cg及封固树脂6。
[0028]图1中，基板2由合成树脂，例如玻璃环氧材料构成，一面2a及另一面2b (图4所示。)形成为平面状即长条的长方形。例如，长边尺寸为280 - 300mm，宽边(宽度)尺寸为15 - 20mm。另外，基板2使用其板厚为0.5 — 1.8mm的材料，在此使用1.2mm的材料。
[0029]而且，如图3所示，基板2在一面2a侧设有具有安装区域7及连接体8、8的安装部9和一对配线体10、11。在安装部9安装有构成LED芯片组Cg的LED芯片3、4、5，且设有封固树脂6。安装部9成为LED模块I的发光部，如图1所示，沿基板2的长度方向等间隔地设置，并且在宽度方向上以规定的间隔设置成2列。
[0030]基板2在其长度方向两端2c、2d侧分别配设有输入端子12及连接端子13。另外，基板2设有多个安装孔14等。而且，如图4所示，基板2在其另一面2b的全域例如形成有铜箔15，及在该铜箔15上形成有抗蚀剂层16。铜箔15及抗蚀剂层16为防止基板2的翘曲，互相合作，对基板2进行增强。
[0031]安装区域7由形成于基板2的一面2a的第一?第三金属层17、18、19这3层构造构成。第一金属层17例如通过将形成于基板2的一面2a的铜箔蚀刻成规定的形状而形成。第二金属层18由镀敷于第一金属层17上的例如镍构成,第三金属层19由镀敷于第二金属层18上的例如银或金构成。第一?第三金属层17、18、19分别形成为例如IOym的厚度。
[0032]另外，连接体8、8与安装区域7相同地形成为3层构造。S卩，由镀敷于铜箔构成的配线体10、11上的例如镍构成的金属层20、镀敷于该金属层20上的例如银或金构成的金属层21构成。配线体10、11及金属层20、21分别形成为例如IOym的厚度。
[0033]安装区域7也被称作安装焊盘，如图3所示，上表面7a形成为将椭圆形的短轴方向的两侧切成圆弧状的大致斧形。连接体8、8也被称作配线焊盘，上表面8a、8a形成为楕圆形。而且，连接体8、8以与安装区域7确保规定的绝缘距离的方式形成于安装区域7的短轴方向的两侧。
[0034]而且，在基板2的一面2a侧，以安装区域7的上表面7a及连接体8、8的上表面8a、8a分别露出的方式通过例如网板印刷形成有白色抗蚀层22。白色抗蚀层22具有电绝缘性，并且具备作为光反射层的功能。另外，如图4所示，白色抗蚀层22以向安装区域7的上表面7a及连接体8、8的上表面8a、8a的更外方突出的方式涂布于基板2的一面2a。白色抗蚀层22使一对配线体10、11不与空气接触，从而防止一对配线体10、11的劣化。
[0035]而且，在安装区域7的上表面7a安装有由多个LED芯片3、4、5构成的LED芯片组Cg0 LED芯片3、4、5分别使用具有透光性的接合材料23粘接于安装区域7的上表面7a。
[0036]LED芯片3、4、5分别发出同种色光，但构造或形状不同。在此，同种色光是指由LED芯片3、4、5发出的色光的彼此的波长差允许最大15nm的色光。构造或形状不同的LED芯片
3、4、5各自的发光量不同。而且，在本实施方式中，使用分别放射蓝色光且如图3所示尺寸(形状)不同的芯片。LED芯片3、4、5分别通过已知的结构形成为例如大致长方体的形状。
[0037]LED芯片3为最大尺寸的LED芯片，以剩余的LED芯片4、5各自的最大尺寸长L2、L3的合计最大尺寸长相对于其最大尺寸长LI的比率不足2.0的方式形成为具有比LED芯片4、5大的尺寸的形状。此外，上述比率的下限值根据LED芯片3、4、5的容许尺寸必然确定，在本实施方式中为0.2。LED芯片3由于为最大尺寸，从而发光量比LED芯片4、5的大。
[0038]而且，LED芯片3安装于安装区域7的上表面7a的中央部。LED芯片4、5夹着LED芯片3排列设置于LED芯片3的宽度方向两侧，且安装成180°旋转对称。S卩，LED芯片3、
4、5以它们的长度方向沿着安装区域7的短轴方向的方式配设。此外，LED芯片4、5也可以以成90°旋转对称的方式排列设置于LED芯片3的两侧。
[0039]而且，LED芯片3、4、5各自的第一电极3a、4a、5a通过接合线24分别与一连接体8的上表面8a电连接，且各自的第二电极3b、4b、5b分别通过接合线24与另一连接体8的上表面8a电连接。第一电极3a、4a、5a成为阳极侧,第二电极3b、4b、5b成为阴极侧。第一电极3a、4a、5a及第二电极3b、4b、5b经由连接体8、8与一对配线体10、11连接。
[0040]一对配线体10、11例如是蚀刻形成于基板2的一面2a的铜箔而形成为规定的配线图案的配线体，例如形成为具有ΙΟμπι的厚度的规定宽度。而且，如图2所示，一对配线体10、11将多个LED芯片3、4、5(LED芯片组Cg)每4组并联连接，且将该每4组串联连接。而且，基板2的一端侧2c的配线体10、10与输入端子12电连接，基板2的另一端侧2d的配线体11、11与连接端子13电连接。
[0041]多个LED芯片3、4、5以在第一电极3a、4a、5a及第二电极3b、4b、5b间流通电流的方式将第一电极38、4&、5&及第二电极313、413、513经由连接体8、8与一对配线体10、11连接。
[0042]此外，利用一对配线体10、11并联连接的多个LED芯片3、4、5 (LED芯片组Cg)的组数不限于4组，也可以是任意的组数。
[0043]连接端子13利用引线等未图示的电连接装置与排列设置的LED模块I的相邻的LED模块I的输入端子12电连接。而且，以一个使用的LED模块I或排列设置的最后端的LED模块I的连接端子13为使2列配线体11、11彼此电连接，而利用引线等短路装置使与该配线体11、11电连接的未图示的端子短路。
[0044]LED模块I在从未图示的点亮装置向输入端子12供给规定的电力时，对与输入端子12电连接的配线体10、10之间施加规定的电压，在多个LED芯片3、4、5中流通规定的电流。由此，多个LED芯片3、4、5 (LED芯片组Cg)分别发光(点灯)，放射蓝色光。
[0045]图4中，封固树脂6以覆盖由多个LED芯片3、4、5构成的LED芯片组Cg、安装区域7及连接体8、8的方式设于白色抗蚀层22上。封固树脂6以例如具有透光性的树脂系硅树脂或混合系硅树脂作为主成分，混合规定量的荧光体粒子25及未图示的填料而成。荧光体粒子25的粒径为I μ m以上，并且大致均等地分散于封固树脂6内。作为荧光体粒子25，使用通过LED芯片3、4、5发出的蓝色光激励而发出黄色光的黄色荧光体粒子。
[0046]封固树脂6通过在安装部9内设置截面形状形成为规定的圆顶状形状例如半球形的规定量并固化，形成为截面半球形的形状。在此，封固树脂6以距白色抗蚀层22上的高度相对于白色抗蚀层22上的最大底面径之比、即长宽比为0.2以上1.0以下的方式形成。
[0047]在封固树脂6内，从LED芯片3、4、5发出的蓝色光和从荧光体粒子25发出的黄色光混合，从封固树脂6的外表面6a射出白色光。如果封固树脂6以上述的长宽比形成，则可以很好地进行蓝色光和黄色光的混合，由此得到色度的不均被抑制的白色光。
[0048]此外，如果LED模块I为放射蓝色光的模块，则在封固树脂6中未混合荧光体粒子25。另外，封固树脂6的截面形状也可以为三角形状。
[0049]其次，对本实用新型第一实施方式的作用进行叙述。
[0050]LED模块I在向基板2的输入端子12供给规定的电力时，经由一对配线体10、11向由多个LED芯片3、4、5构成的LED芯片组Cg流通规定的电流。LED芯片3、4、5分别放射蓝色光。该蓝色光的一部分通过混合于封固树脂6中的黄色荧光体25被波长变换为黄色光。而且，蓝色光和黄色光混合而成的白色光从封固树脂6的外表面6a向外方射出。由于封固树脂6的截面形状形成为规定的形状例如半球形，因此，从基板2的各安装部9放射的白色光的色度的不均被抑制，该白色光朝向规定的方向射出。
[0051]而且，将最大尺寸的LED芯片3安装于安装区域7的上表面7a的中央部，剩余的LED芯片4、5夹着LED芯片3排列设置于LED芯片3的两侧，且以成180°旋转对称的方式安装于安装区域7的上表面7a，因此，经由封固树脂6，安装区域7的中央部成为最大的光度，在其周围得到大致均等的光度。由此，在LED模块I中，从各封固树脂6的外表面6a向规定的方向射出的放射光的亮度不均被抑制。[0052]另外，多个LED芯片3、4、5由于LED芯片4、5各自的最大尺寸长L2、L3的合计最大尺寸长相对于LED芯片3的最大尺寸长LI的比率不足2.0，所以可以使安装区域7的中央部周围的光度比安装区域7的中央部小，由此，封固树脂6的外表面6a的亮度不均及色度不均被抑制。
[0053]而且，LED模块I通过适当使用发出同种的色光(例如蓝色光)且构造或形状不同的LED芯片，可以形成为不变更基板2而可以射出不同的光束。
[0054]根据本实施方式的LED模块1，LED芯片组Cg由于具有构造或形状不同且发出同种的色光(蓝色光)的多个LED芯片3、4、5，所以通过使安装于基板2的安装区域7的LED芯片3、4、5的构造或形状不同，可以改变来自LED芯片3、4、5的发光量，由此，具有能够形成为不变更基板设计而可以射出同种的色光且不同的光束的效果。
[0055]而且，LED芯片3安装于安装区域7的上表面7a的中央部，且剩余的LED芯片4、5夹着LED芯片3排列设置于LED芯片3的两侧，且以成180°旋转对称的方式安装，因此，安装区域7的中央部成为最大的光度，其周围可得到大致均等的光度，具有能够抑制从LED模块I射出的放射光的亮度不均的效果。
[0056]另外，多个LED芯片3、4、5由于LED芯片4、5各自的最大尺寸长L2、L3的合计最大尺寸长相对于LED芯片3的最大尺寸长LI的比率不足2.0，所以安装区域7的中央部成为最大的光度，可以使其周围的光度比安装区域7的中央部小，由此，具有能够抑制从各封固树脂6的外表面6a射出的放射光的亮度不均及色度不均的效果。
[0057]此外，在本实施方式中，LED芯片组Cg具有尺寸不同的3个LED芯片3、4、5，但不限于此，也可以具有2个或4个以上的LED芯片。即，LED芯片组Cg只要具有构造或形状不同且发出同种的色光的至少2个LED芯片即可。因此，在LED芯片组Cg中可以含有2个以上的同一品种的LED芯片。例如，在图3中，也可以将2个LED芯片3在同方向排列设置，在该2个LED芯片3的两侧分别沿同方向排列设置LED芯片4、5。
[0058]另外，在本实施方式中，多个LED芯片3、4、5的大致长方体形状的尺寸(大小)不同，但不限于此，可以使高度尺寸不同，或者形状可以因立方体形状、圆柱形状或角柱形状等主体形状的差异、它们的尺寸及大小的差异等而不同。另外，不只是形状，构造也可以不同。例如，主体部的材料及发光部的位置等也可以不同。换言之，LED芯片组Cg是发出同种的色光的芯片组，适当组合不同发光量的多个LED芯片而成。
[0059]另外，在本实施方式中，多个LED芯片3、4、5使用了在主体部的上面侧具有两电极3a?5a、3b?5b的面朝上类型的芯片，但不限于此，也可以是在主体部的上面侧具有一电极3a?5a且在下面侧具有另一电极3b?5b的上下类型的芯片、在主体部的下面侧具有两电极3a?5a、3b?5b的面朝下类型的芯片。在上述上下类型中，例如，以一电极3a?5a分别通过接合线24与一连接体8连接,另一电极3b?5b与另一连接体8直接连接的方式设置一对配线体10、11。另外，在面朝下类型中，以两电极3a?5a、3b?5b与连接体8、8直接连接的方式设置一对配线体10、11。这些情况下，连接体8包含于多个LED芯片3、4、5 (LED芯片组Cg)的安装区域7。
[0060]其次，对本实用新型的第二实施方式进行说明。
[0061]本实施方式的LED模块IA如图5所不那样构成。此外,对于与图3相同的部分标注相同的符号并省略重复的说明。[0062]LED模块IA在图3所示的LED模块I中以LED芯片4、5在安装区域7的短轴方向直线状排列设置，并且在安装区域7的长轴方向与最大尺寸的LED芯片3排列设置的方式安装。LED芯片4、5的安装区域长L5相对于LED芯片3的安装区域长L4的比率不足2.0。另外，LED芯片3及LED芯片4、5以它们的间隔尽可能小的方式，设于安装区域7的中央部。
[0063]LED芯片3及LED芯片4、5设于安装区域7的中央部，由此，在安装区域7的中央部的光度成为最大。另外，经由封固树脂6以安装区域7的中央部为中心射出放射光，由此，从各封固树脂6的外表面6a射出的放射光的亮度不均及色度不均被抑制。
[0064]根据本实施方式的LED模块1A，LED芯片组Cg以最大尺寸的LED芯片3和直线状排列设置的剩余的LED芯片4、5在同方向排列设置，且安装区域7的中央部的光度成为最大的方式安装于安装区域7，因此，具有能够抑制从各封固树脂6的外表面6a射出的放射光的亮度不均及色度不均的效果。
[0065]其次，对本实用新型的第三实施方式进行说明。
[0066]本实施方式的照明器具31如图6所示那样构成。此外，对于与图1相同的部分标注相同的符号并省略说明。
[0067]照明器具31是直接安装于顶面的照明装置(吊灯)，如图6 (b)所示，包括作为装置主体的器具主体32、图1所示的LED模块I及点亮装置33。器具主体32通过例如冷轧钢板而形成为在4边具有高度低的起立部32a的长方形的板状。而且，如图6 (a)所示，器具主体32在宽度方向中央部遍及长度方向配设有V型罩34，且在该V型罩34的两侧遍及长度方向配设有扩散罩35。
[0068]V型罩34利用薄钢板形成为大致V形的筒状，外表面34a形成为白色。另外，扩散罩35利用例如透光性的聚碳酸酯(PC)树脂形成为大致凹形的筒状，且被白色化。在V型罩34的长度方向两端安装有端板36、36，在扩散罩35的长度方向两端安装有帽37、37。端板36及帽37分别由聚碳酸酯树脂形成。
[0069]如图6 (b)所示，LED模块I在扩散罩35内利用未图示的螺钉安装于固定在器具主体32上的安装板38上。在各扩散罩35内设有多个例如为4个LED模块I。在各扩散罩35内，多个LED模块I串联连接。而且，LED模块I利用未图示的引线与点亮装置33连接。
[0070]点亮装置33在V型罩34内安装于器具主体32上。而且，点亮装置33的未图示的输入线与外部的商用交流电源连接，未图示的引线(输出线)与各扩散罩35内的LED模块I连接。点亮装置33通过向LED模块I供给规定的电流而将LED芯片组Cg的LED芯片3、
4、5点亮的已有的结构形成。
[0071]本实施方式的照明器具31由于使用同一基板2配设可放射所希望的光束的多个LED模块1，因此，具有可通过所希望的照明光对被照射面侧进行照明的效果。
[0072]此外，本实用新型的上述实施方式只是举例说明，没有限定实用新型的范围的意图。这些新实施方式可以以其它各种方式实施，在不脱离实用新型宗旨的范围内可以进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于实用新型的范围及宗旨内，并且包含于权利要求书所记载的实用新型和其均等的范围内。
【权利要求】
1.一种LED模块,其特征在于,具备: LED芯片组，其具有构造或形状不同且发出同种色光的多个LED芯片； 基板，其一面侧设有安装所述LED芯片组的安装区域及与所述多个LED芯片电连接的配线体； 透光性的封固树脂，其以覆盖所述LED芯片组及所述安装区域的方式设于所述基板的一面侧。
2.如权利要求1所述的LED模块，其特征在于， 所述LED芯片组由3个以上LED芯片构成，且以在最大尺寸的LED芯片的两侧排列设置剩余的LED芯片的方式安装于所述安装区域。
3.如权利要求1所述的LED模块，其特征在于， 所述LED芯片组由3个以上LED芯片构成，且以最大尺寸的LED芯片和直线状排列设置的剩余的LED芯片在同方向上排列设置的方式安装于所述安装区域。
4.如权利要求1?3中任一项所述的LED模块,其特征在于， 所述LED芯片组中，除最大尺寸的LED芯片外剩余的LED芯片的合计最大尺寸长相对于所述最大尺寸的LED芯片的最大尺寸长的比率不足2.0。
5.一种照明装置，其特征在于，具备: 权利要求1?4中任一项所述的LED模块； 配设有该LED模块的装置主体； 将所述LED芯片组点亮的点亮装置。
【文档编号】F21Y101/02GK203413435SQ201320578396
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年3月4日
【发明者】林田裕美子, 涩沢壮一 申请人:东芝照明技术株式会社
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