发光装置及包含该发光装置的光照射装置的制作方法

文档序号:15993095发布日期:2018-11-20 18:17阅读:122来源:国知局

本发明涉及一种发光装置,更具体地说,涉及一种具有用于与其它发光装置进行连接的结构的发光装置,及包含该发光装置的光照射装置。



背景技术:

近年来,在各种用途中使用了发光装置。例如,发光装置在液晶显示器的后照光、植物培育用照明、内窥镜等医疗用照明中使用。发光装置存在白炽灯泡、荧光灯、LED(Light Emitting Diode)照明等各个种类。另外,发光装置不仅存在照射可见光的,还存在照射紫外光的。例如,液晶面板或有机EL(Electro Luminescence)面板等FPD(Flat Panel Display),作为粘结剂而使用紫外线硬化树脂。另外,作为单张纸胶版印刷用的墨水,使用利用紫外光的照射而硬化的紫外线硬化型墨水。紫外光照射装置在这种紫外线硬化型墨水或紫外线硬化树脂的硬化中使用。由此,使用了各种类型的发光装置,其中,近年来从低消耗电力化、长寿命化、小型化的观点来看,主要使用以LED作为光源的发光装置。

关于使用了LED的发光装置,例如在特开2010-199005号公报(专利文献1)中公开了具有下述结构的LED模块:“在绝缘基板的第1端边的附近形成的与外部电路连接用的第1主端子和第1副端子;在与绝缘基板2的第1端边相面对的第2端边的附近形成的与外部电路连接用的第2主端子和第2副端子;在绝缘基板上形成,用于将相互分离而相连续地配置的LED串联连接的大于或等于3个连结用配线;以及在相邻的连结用配线间分别连接而沿该方向串联连接的多个LED”(参照“摘要”)。

现有技术文献:

专利文献1:日本特开2010-199005号公报。



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题:

光照射装置所要求的规格,因搭载光照射装置的产品而多种多样。因此,当前在不具有与光照射装置的规格相适应的既有产品的电源装置的情况下,要进行新的电源装置的开发,或者采用过剩性能的既有产品的电源装置。

但是,新的电源装置的开发会导致产品开发周期的长期化及产品开发成本的增大。另一方面,过剩性能的既有产品会导致最终产品的制造成本的增大。因此,需要用于容易地与电源装置的性能相适应的光照射装置。

本发明内容就是为了解决上述技术问题,提供一种可以容易地与电源装置的性能相适应的光照射装置。

解决上述技术问题的技术方案:

按照某个实施方式的发光装置,其具有:基板,其形成阳极图案和阴极图案;以及1个或多个发光元件,其与阳极图案和阴极图案连接。该基板,在与不同于上述发光装置的其它发光装置的连接方向上延伸的阳极图案的两端部,分别具有用于将发光装置与其它发光装置连接的连结部,在连接方向上延伸的阴极图案的两端部,分别具有用于将发光装置与其它发光装置连接的连结部。

根据上述结构,发光装置相对于其它发光装置可以电性串联连接,也可以并联连接。因此,使用该发光装置而构成的光照射装置,通过调整发光装置彼此的连接关系,从而可以容易地变更规格(例如额定电流值及额定电压值)。由此,制造者可以容易地制造与既有的电源装置相适应的光照射装置。

另外,优选阴极图案相对于阳极图案,在与和其他发光装置的连接方向正交的方向上形成。由该发光装置构成的光照射装置,仅通过将与发光装置的连结部相邻的其它发光装置的连结部连接,就可以切换串联连接和并联连接。

另外,优选基板具有彼此电性并联连接的多个发光元件。由该发光装置构成的光照射装置,可以抑制顺向电压的合计值。

另外,优选基板为矩形,与其它发光装置的连接方向为基板的长度方向。多个发光元件各自配置于基板的短边方向的中心。由该发光装置构成的光照射装置,可以抑制光照射强度的波动。

在上述发光装置中,发光元件包含LED元件。在该情况下,优选多个LED元件各自构成为,顺向电压的波动为0.2V以内。更优选多个LED元件各自构成为,顺向电压的波动为0.1V以内。进一步优选多个LED元件各自构成为,顺向电压的波动为0.05V以内。按照该结构的发光装置及利用该发光装置构成的光照射装置,可以抑制光照射强度的波动。

另外,LED元件包含阳极电极、和相对于阳极电极在基板的垂直方向上配置的阴极电极。阳极电极与阳极图案连接。阴极电极与阴极图案连接。

另外,LED元件包含阳极电极、和相对于阳极电极在基板的大致水平方向上配置的阴极电极。阳极电极与阳极图案连接。阴极电极与阴极图案连接。

另外,连结部包含螺纹孔。由此,制造者可以容易地实现发光装置与其它发光装置之间的连接。

另外,按照其它实施方式,提供具有多个上述发光装置的光照射装置。在光照射装置中,多个发光装置包含第1发光装置、和与第1发光装置相邻的第2发光装置。在第1发光装置的阴极图案上设置的连结部、和在第2发光装置的阳极图案上设置的连结部电性连接。在该情况下,第1发光装置和第2发光装置彼此电性串联连接。

另外,在光照射装置中,在第1发光装置的阳极图案上设置的连结部,和在第2发光装置的阳极图案上设置的连结部电性连接,在第1发光装置的阴极图案上设置的连结部,和在第2发光装置的阴极图案上设置的连结部电性连接。在该情况下,第1发光装置和第2发光装置彼此电性并联连接。

另外,优选光照射装置构成为,在第1发光装置中配置的LED元件的顺向电压,和在第2发光装置中配置的LED元件的顺向电压之间的波动为0.2V以内。更优选光照射装置构成为,这些顺向电压的波动为0.1V以内。进一步优选光照射装置构成为,这些顺向电压的波动为0.05V以内。按照该结构的光照射装置,可以抑制光照射强度的波动。

另外,在光照射装置中,第2发光装置相对于第1发光装置,配置于在第1发光装置中所包含的多个发光元件的排列方向上。光照射装置,在第1发光装置中包含的多个发光元件中配置于与第2发光装置最接近位置的发光元件、与在第2发光装置中包含的多个发光元件中配置于与第1发光装置最接近的位置的发光元件之间的间隔,等于在第1发光装置中包含的多个发光元件中彼此相邻的发光元件彼此的间隔。根据该结构,在光照射装置整体上,彼此相邻的发光元件的间隔相等。因此,光照射装置可以抑制光照射强度的波动。

发明的效果:

按照某个实施方式的发光装置构成为,可以将与其它发光装置的连接状态,在串联连接和并联连接之间任意地切换。因此,使用了这些发光装置的光照射装置,通过切换发光装置彼此的连接状态,从而可以容易地变更所需的电流值及电压值(即,可以容易地与电源装置的性能相适应)。

附图说明

图1是表示检查装置1的结构的图。

图2是表示按照某个实施方式的光照射装置100的结构例的图。

图3是表示按照某个实施方式的LED模块M的结构例的图。

图4是表示按照某个实施方式的LED芯片330的结构例及连接关系例的图。

图5是用于对LED模块M与其它LED模块M之间的连接状态进行说明的图。

图6是表示图5所示的光照射装置100的等价电路的图。

图7是表示LED组件550A的结构的图。

图8是表示图7所示的LED组件550A的等价电路的图。

图9是表示LED组件550B的结构的图。

图10是表示图9所示的LED组件550B的等价电路的图。

图11是表示按照变形例1的LED组件550C的结构的图。

图12是表示图11所示的LED组件550C的等价电路的图。

图13是表示按照变形例2的LED模块Ma的结构的图。

图14是表示按照变形例2的LED模块Mb的结构的图。

图15是表示按照变形例3的LED芯片330A的结构及连接关系的图。

图16是表示按照变形例4的LED模块Mc的结构的图。

图17时表示按照变形例4的LED芯片1600的结构及连接关系的图。

图18是表示倒装芯片型的LED芯片1600A的结构及连接关系的图。

图19是表示按照变形例5的LED模块Md的结构的图。

图20是表示雄连接部1910与雌连接部1920之间的连接关系的图。

图21是表示按照变形例6的LED模块Me的结构的图。

图22是表示图21所示的LED模块Me的等价电路的图。

其中,1-检查装置,100、100A、100B、100C-光照射装置,110-IC驱动器,120-电源装置,130-检查对象,140-照相机,150-检测部,200-框体,210-面,310-阳极图案,320-阴极图案,330、330A、1600、1600A-LED芯片,350-连结部,410、1710-基板,420、1720-半导体层,430-阳极电极,440-阴极电极,450-键合线,500-连接部件,510-架桥部件,520-螺钉,550、550A、550B、550C-LED组件,1730、1740-焊盘,1910-雄连接部,1920-雌连接部,M、Ma、Mb、Mc、Md、Me-LED模块,2100-中央部图案。

具体实施方式

以下,对于按照实施方式的发光装置及光照射装置,参照附图进行详细地说明。在以下的说明中,对于相同的部件标注相同的标号。它们的名称及功能也相同。因此,对于它们的详细说明不再重复。此外,以下说明的各实施方式及各变形例,也可以适当选择性地组合。

检查装置1的结构如下:

图1表示检查装置1的结构。检查装置1具有由按照某个实施方式的发光装置(例如后述的LED模块M)构成的光照射装置100。检查装置1在光照射装置100的基础上,还具有驱动器IC 110、电源装置120、照相机140、检测部150。检查装置1对检查对象130的表面形状(凹凸)进行检测。

驱动器IC 110将从电源装置120供给的电力有效地向光照射装置100供给。驱动器IC 110例如包含升压斩波器电路,利用PWM(Pulse Width Modulation)方式将所需的电力向光照射装置100供给。另外,驱动器IC 110还可以包含在向光照射装置100施加的电压超过预先设定的电压值的情况下使动作停止的过电压保护电路等电路。

如图1所示,光照射装置100构成为,可以相对于沿水平方向移动的检查对象130的被测定面,向与检查对象130的移动方向正交的方向(与照射方向正交的宽度方向)照射以直线状延伸的线状光。光照射装置100的具体结构,使用图2~4而如后所述。

检查对象130例如由铝、不锈钢、压延材料、硅酮基板或玻璃基板等材料制成,通过研磨或塑性加工而具有镜面状的可以反射光(入射光)的被测定面。线状光由被测定面反射而向照相机140入射。

照相机140例如由多个CCD(Charge Coupled Device)构成。照相机140配置于相对于被测定面的法线而与光照射装置100线对称的位置,对由被测定面正反射的线状光进行拍摄。照相机140将所取得的图像数据向检测部150输出。

检测部150例如由处理器和存储控制程序的存储装置构成。在该情况下,处理器通过读入控制程序并执行,从而根据所输入的图像数据检测被测定面的表面状态(表面的凹凸状态)。更具体地说,处理器根据图像数据计算被测定面的表面角度,通过对该表面角度进行累计从而对被测定面的凹凸状态(表面粗糙度)进行评价。

此外,上述内容作为光照射装置100的使用例而说明了检查装置1,但光照射装置100的使用例并不限定于此。光照射装置100可以在照射可见光、紫外光、红外光的所有装置中使用。例如,光照射装置100构成为可以照射可见光,可以用于液晶显示器的后照光、植物培育用照明、内窥镜等医疗用照明等其它用途。另外,光照射装置100构成为可以照射紫外光,可以用于紫外线硬化型墨水或紫外线硬化树脂的硬化、害虫驱除、照片平板印刷、杀菌、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)的存储内容的删除等其它用途。

光照射装置100的结构如下:

图2表示按照某个实施方式的光照射装置100的结构例。如图2所示,光照射装置100具有在检查对象130的宽度方向(X方向)上较长的矩形的框体200。在框体200中,在与检查对象130相面对的面210的凹陷的位置配置多个LED模块M1、M2、…、M12。另外,在面210上设置覆盖多个LED模块M1、M2、…、M12的光射出窗220。以下,将LED模块M1、M2、…统称为“LED模块M”。LED模块M作为发光装置起作用。

LED模块M的结构如下:

图3表示按照某个实施方式的LED模块M的结构例。参照图3,LED模块M在后述的基板410上形成阳极图案310和阴极图案320。更具体地说,阴极图案320相对于阳极图案310,在与相邻的LED模块M之间的连接方向(X方向)正交的方向(Y方向)上形成。这些阳极图案310及阴极图案320例如可以由铜箔实现。构成为在同一LED模块M上形成的阳极图案310和阴极图案320彼此不接触。

按照某个实施方式的LED模块M,具有与阳极图案310和阴极图案320连接的LED芯片330(LED元件)。在图3所示的例子中,LED芯片330配置于阳极图案310上,经由键合线450与阴极图案320连接。另外,在图3所示的例子中,2个LED芯片330配置于同一LED模块M上。这些LED芯片330彼此电性并联连接。在LED模块M中,多个LED芯片330各自所配置的位置,可以是与连接方向(X方向)正交的方向(Y方向)上的LED模块M(基板410)的中心。换言之,多个LED芯片330各自所配置的位置,可以是作为矩形的LED模块M(基板410)的与长度方向(连接方向)正交的短边方向(Y方向)上的中心。由此,光照射装置100的光照射强度的波动被抑制。其理由使用图5而如后所述。

在某个实施方式中,多个LED芯片330各自构成为,顺向电压的波动为0.2V以内。其理由在于,为了抑制LED模块M的光照射强度的波动、以及光照射装置100的光照射强度的波动。在其它实施方式中,为了进一步抑制这些光照射强度的波动,该多个LED芯片330各自构成为,顺向电压的波动为0.1V以内。在另外的其它实施方式中,该多个LED芯片330各自构成为,顺向电压的波动为0.05V以内。

另外,在LED模块M上,在四个角形成用于与其它LED模块M连接的连结部350。换言之,LED模块M,在与其它LED模块M的连接方向(X方向)上延伸的阳极图案310及阴极图案320的两端部,分别具有用于与其它LED模块M连接的连结部350。在某个实施方式中,连结部350可以是插入螺钉的孔。通过在连结部350中插入螺钉,从而LED模块M固定于框体200的面210上。优选地,4个连结部350配置为,与LED模块M的外形相对应以贯穿几何学中心的法线为轴而成为点对称。如后所述,LED模块M存在以相对于其它LED模块M旋转180°的状态连接的情况(串联连接)、和不旋转地连接的情况(并联连接)。通过以多个连结部350成为点对称的方式配置,从而在上述任一种连接方法中,彼此连接的2个LED模块M的Y方向上的中心均配置于一条直线上。即,通过以多个连结部350成为点对称的方式配置,从而可以实现光照射装置100的小型化。

此外,在上述例子中,光照射装置100作为发光装置采用具有LED芯片的LED模块M,但也可以采用具有激光二极管的模块。此外,在该情况下,光照射装置100还可以具有使从激光二极管发出的光聚光而向线状的激光变化的圆柱体透镜。下面,对LED芯片330的结构以及连接关系进行说明。

LED芯片330的结构如下:

图4表示按照某个实施方式的LED芯片330的结构例及连接关系例。图4(A)是从X轴方向观察LED模块M的LED芯片330的周边部的图。图4(B)是从Z轴方向观察LED模块M的LED芯片330的周边部的图。LED芯片330具有半导体层420、阳极电极430、阴极电极440。阴极电极440相对于阳极电极430,隔着半导体层420而在基板410的垂直方向上配置。阳极电极430与阳极图案310连接。在阳极电极430与阳极图案310之间,形成用于将它们贴合的导电性的太阿棒粘合剂(Diabond)。阴极电极440经由键合线450与阴极图案320连接。因此,图4所示的LED芯片330是电流相对于基板410沿垂直方向(Z方向)流动的所谓垂直型的芯片。具有这种垂直型LED芯片的LED模块M的基板410,例如由具有导电性的氮化铝陶瓷制成。

如图4(B)所示,阴极电极440形成于半导体层420的上面(XY面)的外周部及中央部。因此,半导体层420的上表面中的2个区域460露出。半导体层420具有形成于阳极电极430侧的P型半导体层(未图示)、形成于阴极电极440侧的N型半导体层(未图示)、以及形成于P型半导体层和N型半导体层之间的发光层(未图示)。如果向阳极电极430和阴极电极440之间施加电流,则从发光层产生光,经由区域460从设置于框体200的面210的光射出窗220照射光。

此外,虽然未特别地图示,但LED模块M也可以在LED芯片330的周边部具有用于提高发光效率的反射板、或用于提高稳定性的封装树脂等其它结构。

LED模块M之间的连接关系如下:

图5是用于对LED模块M与其它LED模块M之间的连接状态进行说明的图。图6表示图5所示的LED组件550等价电路。如图5所示,连接部件500将LED模块M和其它LED模块彼此电性连接。连接部件500作为一个例子,由导电性的架桥部件510和螺钉520构成。架桥部件510例如由在长度方向(在图5中为X方向)的两端部分别形成有孔的铜板构成。在形成于架桥部件510上的孔、和形成于LED模块M上的连结部350(螺纹孔)重叠的状态下,螺钉520插入这些孔中,从而LED模块M之间被连接。

此时,在LED组件550中包含的所有LED芯片330的相邻的芯片与芯片之间的距离相等。即,与某个LED模块M彼此相邻地配置的LED芯片330之间的间隔,等于在一个LED模块M中包含的多个LED芯片330中配置于与相邻于该LED模块M的另一个LED模块M最接近位置的LED芯片330、与在另一个LED模块M中包含的多个LED芯片330中配置于与一个LED模块M最接近位置的LED芯片330之间的间隔。作为具体例子,图5的LED芯片330-11和LED芯片330-12之间的间隔,与LED芯片330-12和LED芯片330-21之间的间隔相等。根据这种结构,作为光照射装置100整体,彼此相邻的LED芯片330之间的间隔相等。由此,光照射装置100的光照射强度的波动被抑制。

对LED模块M1与LED模块M2之间的连接状态进行说明。参照图5,LED模块M1的阳极图案310和LED模块M2的阳极图案310由连接部件500电性连接。另外,LED模块M1的阴极图案320和LED模块M2的阴极图案320由连接部件500电性连接。即,LED模块M1和LED模块M2彼此电性并联连接。因此,如图6所示,在LED模块M1及M2中配置的4个LED芯片330-11、330-12,330-21、330-22彼此电性并联连接。再次参照图5,LED模块M3和LED模块M4的连接状态也与LED模块M1和LED模块M2的连接状态相同。

在某个实施方式中,光照射装置100构成为,彼此电性并联连接的LED芯片330(4个LED芯片330)各自的顺向电压的波动为0.2V以内。其理由在于,为了能够抑制由多个LED模块M构成的光照射装置100的光照射强度的波动。在其它实施方式中,为了进一步抑制该光照射强度的波动,光照射装置100构成为,并联地连接的LED芯片330各自的顺向电压的波动为0.1V以内。在另外的其它实施方式中,光照射装置100构成为,并联地连接的LED芯片330各自的顺向电压的波动为0.05V以内。

下面,对LED模块M2与LED模块M3之间的连接状态进行说明。LED模块M2的阴极图案320和LED模块M3的阳极图案310由连接部件500电性连接。即,LED模块M2和LED模块M3彼此电性串联连接。因此,如图6所示,在LED模块M1及M2中配置的4个LED芯片330,与在LED模块M3及M4中配置的4个LED芯片330彼此电性串联连接。此外,相对于LED模块M2而串联连接的LED模块M3,以基板410的法线为轴,以相对于LED模块M2旋转了180°旋转的状态配置。更具体地说,LED模块M3相对于LED模块M2,以在XY平面上与基板410的外形相对应以贯穿几何学中心的法线为轴旋转180°的状态(点对称的状态)配置。

上述内容说明了通过将在LED模块M上贴装的多个LED芯片330各自所配置的位置设为基板410的Y方向上的中心,从而抑制光照射装置100的光照射强度的波动。这是由于在LED模块M之间并联连接或串联连接的情况下,在光照射装置100上配置的多个LED芯片330各自的Y方向上的位置相同。

另外,上述内容说明了阴极图案320相对于阳极图案310,在与相邻的LED模块M之间的连接方向(X方向)正交的方向(Y方向)上形成的情况。利用该结构,仅通过将LED模块M的连结部350和相邻的其它LED模块M的连结部350连接,就可以容易地切换这些LED模块M之间的连接状态。假设在LED模块M中,阴极图案320相对于阳极图案310,在相邻的LED模块M之间的连接方向(X方向)上形成的情况下,仅仅LED模块M的阳极图案310及阴极图案320中的某一个与其它LED模块M相邻。因此,在该情况下,仅通过将彼此相邻的连结部350之间连接,无法使LED模块M之间并联连接。

例如,在LED芯片330的顺方向电流If的额定为100mA,顺向电压Vf为3V的情况下,如果光照射装置100通过将彼此并联地连接的4个LED芯片330的模块串联连接6个而构成,则光照射装置100的额定电流值成为400mA,顺向电压的合计值成为18V。

图7表示LED组件550A的结构。此外,LED组件550A除了LED模块M之间的连接关系之外,是与图5中说明的LED组件550相同的结构。该条件在后述的LED组件550B及550C中也是相同的。图8表示图7所示的LED组件550A的等价电路。

在图7及图8所示的例子中,相邻的LED模块M之间电性串联连接。在该情况下,LED组件550A通过将彼此并联连接的2个LED芯片330的模块串联连接12个而构成。在该情况下,LED组件550A的额定电流值成为200mA,额定电压值成为36V。

图9表示LED组件550B的结构。图10表示图9所示的LED组件550B的等价电路。在图9及图10所示的例子中,LED组件550B通过将彼此并联连接的6个LED芯片330的模块串联连接3个而构成。该情况下,LED组件550B的额定电流值成为600mA,额定电压值成为9V。

如上所述,在将LED模块M及相邻的其它LED模块M的阳极图案310之间、阴极图案320之间分别彼此连接的情况下,它们电性并联连接。另外,在将一个LED模块M的阳极图案310与相邻的另一个LED模块M的阴极图案320连接的情况下,它们电性串联连接。换言之,LED模块M(发光装置)构成为,可以将与其它LED模块M之间的连接状态在串联连接和并联连接之间任意地切换。因此,光照射装置的制造者通过切换LED模块M之间的连接状态,从而可以容易地变更光照射装置所需的电流值及电压值。由此,光照射装置的制造者可以容易地制造与既有的电源装置的规格相适应的光照射装置。其结果,搭载有该光照射装置的产品(例如检查装置1)的制造者可以实现产品的开发期间的缩短、产品的制造成本的降低。

在此基础上,在LED模块M中配置的多个LED芯片330各自彼此电性并联连接。其结果,由于抑制了光照射装置的额定电压值变高,因此光照射装置的安全性能够得到保证。并且,如果光照射装置的额定电压值低,则对光照射装置所要求的安全性试验的基准变得宽松(例如,试验项目数量减少)。因此,制造者可以进一步降低光照射装置的制造成本。

另外,在作为LED模块的基板而使用陶瓷的情况下,根据其制造特性,存在难以获得大的基板的问题。当前通过将多个LED模块由分别对应的驱动器IC驱动,从而应对该问题。但是,该方法需要与LED模块的数量相应的驱动器IC,因此在制造成本及消耗电力方面不利。与之相对,按照实施方式的光照射装置通过使多个LED模块M组合,从而可以任意地调整光照射强度及光照射范围。另外,按照实施方式的光照射装置,由于可以由1个驱动器IC驱动多个LED模块M,因此可以实现制造成本的抑制及低消耗电力。

变形例1

在上述的例子中,光照射装置构成为,相邻的LED模块M彼此均沿相同方向(X方向)连接,从而作为线光源起作用。此外,LED模块M彼此连接的方向并不限定于1个方向。

图11表示按照变形例1的LED组件550C的结构。图12表示图11所示的LED组件550C的等价电路。如图11所示,LED组件550C构成为,将电性并联连接的3个LED模块M作为1个模块,将6个模块串联连接。在LED组件550C中,LED模块M之间串联连接的情况下的连接方向(Y方向),与LED模块M之间并联地连接的情况下的连接方向(X方向)正交。因此,LED模块M4相对于LED模块M3沿Y方向配置。

按照该结构的LED组件550C,并不是作为线光源起作用,而是作为面光源起作用。由此,使用了按照实施方式的LED模块M的光照射装置,通过对在光照射装置中配置的LED模块M的数量、以及LED模块M之间的连接关系进行调整,从而可以容易地调整光照射强度及光照射范围。因此,制造者可以容易地制造与要求规格相适应的光照射装置。

变形例2

在上述的例子中,LED模块M构成为配置有2个LED芯片330,但配置有LED芯片330的数量并不限定于2个。

图13表示按照变形例2的LED模块Ma的结构。LED模块Ma具有6个LED芯片330。这6个LED芯片330各自彼此电性并联连接。LED模块Ma的额定电流值成为600mA,额定电压值成为3V(LED芯片330的顺方向电流If为100mA,顺向电压Vf为3V的情况下)。即,使LED模块Ma组合而构成的光照射装置的额定电流值至少成为600mA,额定电压值至少成为3V。

图14表示按照变形例2的LED模块Mb的结构。LED模块Mb具有1个LED芯片330。因此,使LED模块Mb组合而构成的光照射装置的额定电流值至少成为100mA,额定电压值至少成为3V(LED芯片330的顺方向电流If为100mA,顺向电压Vf为3V的情况下)。如上所述,在LED模块中搭载的LED芯片330的数量越少,由该LED模块构成的光照射装置的规格的自由度越高。因此,使LED模块Mb组合而构成的光照射装置,可以根据电源装置的规格而与其相适应。

变形例3

图15表示按照变形例3的LED芯片330A的结构及连接关系。LED芯片330A与LED芯片330的不同点在于,半导体层420、阳极电极430、及阴极电极440并不是形成于阳极图案310上,而是形成于阴极图案320上。另外,在LED芯片330A中,阴极电极440与阴极图案320连接。阳极电极430相对于阴极电极440隔着半导体层420而配置于基板410的垂直方向(Z方向)。阳极电极430经由键合线450与阳极图案310连接。在将具有这种结构的LED芯片330A配置于LED模块M的情况下,LED模块M及光照射装置也可以实现上述说明的一系列效果。

变形例4

图16表示按照变形例4的LED模块Mc的结构。LED模块Mc与LED模块M的不同点在于,取代LED芯片330而具有LED芯片1600。使用图17对LED芯片1600的结构及连接关系进行说明。

图17表示按照变形例4的LED芯片1600的结构及连接关系。图17所示的LED芯片1600具有半导体层1720、焊盘1730及1740。半导体层1720贴装于基板1710上。焊盘1730及1740形成于半导体层1720上。更具体地说,在P型半导体层上形成焊盘1730,在隔着发光层而形成于P型半导体层的相反侧的N型半导体层上形成焊盘1740。焊盘1730经由键合线450与阳极图案310连接。焊盘1740经由键合线450与阴极图案320连接。换言之,焊盘1730作为阳极电极起作用,焊盘1740作为阴极电极起作用。阴极电极(焊盘1740)相对于阳极电极(焊盘1730)沿基板1710的大致水平方向配置。这种LED芯片1600是电流相对于基板1710沿大致水平方向流动的所谓水平型的芯片。具有这种水平型LED芯片1600的LED模块的基板1710,例如由作为绝缘体的蓝宝石实现。此外,一般地,上述说明的垂直型LED芯片具有散热性高以及指向性高(高亮度)的特性,与之相对,该水平型LED芯片具有可以向全方位发光这一特性。具有这种水平型LED芯片的LED模块Mc及光照射装置,能够实现上述说明的一系列效果。

此外,作为水平型芯片,也可以取代LED芯片1600而使用图18所示的倒装芯片型的LED芯片1600A。图18表示倒装芯片型的LED芯片1600A的结构及连接关系。

LED芯片1600A与LED芯片1600的不同点在于,不经由键合线而与阳极图案310及阴极图案320分别连接。更具体地说,在半导体层1720和阳极图案310之间,形成作为阳极电极起作用的焊盘1730,在半导体层1720与阴极图案320之间,形成作为阴极电极起作用的焊盘1740。这种倒装芯片型的LED芯片1600A与LED芯片1600相比,因不使用键合线而可以实现较少的贴装面积,由于不会因电极引起遮光,因而可以实现高发光效率。

变形例5

图19表示按照变形例5的LED模块Md的结构。LED模块Md与在图3中说明的LED模块M的不同点在于,取代连结部350而具有雄连接部1910和雌连接部1920。

LED模块Md在四个角交互地形成雄连接部1910和雌连接部1920。即,雄连接部1910及雌连接部1920配置为,以LED模块Md的中心为基准而成为点对称。

图20表示雄连接部1910与雌连接部1920之间的连接关系。如图20所示,雄连接部1910具有凸部,雌连接部1920具有凹部。构成为这些凸部和凹部进行嵌合。雄连接部1910及雌连接部1920由导电性部件构成。

根据上述的结构,一个LED模块Md及另一个LED模块Md,通过雄连接部1910及雌连接部1920的嵌合而电性连接。另外,雄连接部1910及雌连接部1920配置为,以LED模块Md的中心为基准而成为点对称。因此,另一个LED模块Md,即使在XY平面上与基板410的外形相对应以贯穿几何学中心的法线为轴而相对于一个LED模块Md旋转180°的状态下,也可以与一个LED模块Md连接。

变形例6

在上述的例子中,LED模块M构成为,在连接方向(X方向)上多个LED芯片330排成一列。但是,在基板410上配置的多个LED芯片330也可以并不是以一列配置。

图21表示按照变形例6的LED模块Me的结构。图22表示图21所示的LED模块Me的等价电路。在LED模块Me上,在阳极图案310及阴极图案320的基础上,在这些图案之间形成中央部图案2100。

LED模块Me具有6个LED芯片330。更具体地说,LED模块Me具有沿连接方向(X方向)配置于阳极图案310的3个LED芯片330(以下也称为“前列的LED芯片330”)、和沿X方向配置于中央部图案2100的3个LED芯片330(以下也称为“后列的LED芯片330”)。前列的LED芯片330和后列的LED芯片330电性彼此串联连接。

LED模块Me构成为,与X方向正交的方向(Y方向)上的从中心位置至前列的LED芯片330的配置位置为止的距离,与从中心位置至后列的LED芯片330的配置位置为止的距离相等。优选地,6个LED芯片330配置为,以在LED模块Me的Y方向上的中心延伸的直线为轴而成为线对称。更优选地,6个LED芯片配置为,与LED模块Me的外形相对应以几何学中心的法线为轴而成为点对称。由此,在由多个LED模块Me构成的LED组件中,能够抑制在将一个LED模块Me相对于相邻的另一个LED模块Me串联连接的情况下和并联连接的情况下的光照射强度的波动。

如上所述,在LED模块中配置的多个LED芯片330,并不一定在连接方向(X方向)上配置一列,也可以配置多列。

本次公开的实施方式,全部内容均是例示,应认为其并不是限制性的。本发明的范围并不是上述说明示出,而是由权利要求书示出,其含义为,包含与权利要求书均等的含义及范围内的全部变更。

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